Всматриваемся в океан Плутона с помощью математических моделей и изображений космического корабля New Horizons.

Океан жидкой воды глубоко под ледяной поверхностью Плутона становится все более очевидным благодаря новым расчетам Алекса Нгуена, аспиранта факультета наук о Земле, окружающей среде и планетах Вашингтонского университета в Сент-Луисе.

В работе опубликованной в журнале Icarus, Нгуен использовал математические модели и изображения, полученные космическим аппаратом New Horizons, который пролетел мимо Плутона в 2015 году, чтобы поближе рассмотреть океан, который, вероятно, покрывает планету под толстой оболочкой из азота, метана и водяного льда.

Патрик Макговерн из Лунного и планетарного института в Хьюстоне выступил соавтором работы.

В течение многих десятилетий планетологи предполагали, что на Плутоне не может быть океана. Температура поверхности составляет около -220°C, настолько низкая, что замерзают даже такие газы, как азот и метан. У воды не должно быть ни единого шанса.

“Плутон – небольшое тело”, – говорит Нгуен, который проводит докторскую диссертацию в Вашингтонском университете в качестве стипендиата Канцлера Олина и стипендиата Национального научного фонда. “Он должен был потерять почти все свое тепло вскоре после образования, поэтому основные расчеты показывают, что он замерз на всем пути к ядру”.

Но в последние годы видные ученые, в том числе профессор кафедры наук о Земле, окружающей среде и планетах факультета искусств и наук Уильям Б. Маккиннон, собрали доказательства того, что под ледяным покровом Плутона, вероятно, скрывается океан жидкой воды. Этот вывод был сделан на основе нескольких доказательств, включая криовулканы Плутона, извергающие лед и водяной пар. Хотя некоторые споры еще продолжаются, “сейчас общепризнанно, что на Плутоне есть океан”, – сказал Нгуен.

В новом исследовании океан изучается более детально, несмотря на то, что он находится слишком глубоко подо льдом, чтобы ученые могли его увидеть. Нгуен и Макговерн создали математические модели для объяснения трещин и выпуклостей во льду, покрывающем бассейн Спутниковой Платины Плутона – место падения метеорита миллиарды лет назад. Их расчеты показывают, что океан в этом регионе находится под оболочкой из водяного льда толщиной от 40 до 80 километров – защитным слоем, который, вероятно, не дает внутреннему океану замерзнуть.

Они также рассчитали вероятную плотность или соленость океана, основываясь на трещинах в ледяном покрове. По их оценкам, океан Плутона в лучшем случае на 8 % плотнее морской воды на Земле, или примерно на столько же, сколько Большое соленое озеро в штате Юта. Если бы вам удалось каким-то образом добраться до океана Плутона, вы могли бы легко искупаться.

Как объяснил Нгуен, такой уровень плотности объясняет обилие трещин, видимых на поверхности. Если бы океан был гораздо менее плотным, ледяной панцирь разрушился бы, образовав гораздо больше трещин, чем наблюдается на самом деле. Если бы океан был намного плотнее, то трещин было бы меньше. “Мы оценили своего рода зону Златовласки, где плотность и толщина панциря находятся на оптимальном уровне”, – сказал он.

Космические агентства не планируют возвращаться к Плутону в ближайшее время, поэтому многие его загадки останутся для будущих поколений исследователей. По словам Нгуена, независимо от того, как его называют – планетой, планетоидом или просто одним из многих объектов во внешней части Солнечной системы, – его стоит изучать. “С моей точки зрения, это планета”.