Впервые обнаруженный в 1930 году, Плутон считался девятой планетой в нашей Солнечной системе на протяжении многих десятилетий. И хотя его статус с тех пор был понижен до уровня карликовой планеты, благодаря открытию Эриды в 2004 году Плутон продолжает очаровывать и заинтриговывать астрономов.
А поскольку миссия «Новые горизонты» быстро приближается к планете, астрономы с нетерпением ожидают возвращения фотографий и данных, которые помогут им ответить на некоторые острые вопросы, которые у них возникают об этом небесном теле - не в последнюю очередь это вопрос о том, поддерживает ли оно жизнь!
Условия поверхности:
Чтобы быть справедливым, практически нет шансов, что Плутон имеет жизнь на своей поверхности. Начнем с того, что оно вращается вокруг нашего Солнца на экстремальных расстояниях: от 29 657 а.е. (4 437 000 000 км) в перигелии до 48 871 а.е. (7 311 000 000 км) в афелии. На этом расстоянии температура поверхности может достигать всего 33 К (-240 ° C или -400 ° F).
При этих температурах вода не только замерзает, но и другие жидкости и газы, присутствующие на поверхности Плутона, такие как метан (CH4), газообразный азот (N²) и окись углерода (CO) - также замерзают. Эти соединения имеют гораздо более низкие точки замерзания, чем вода, и поэтому вероятность выживания в этих условиях мала до нуля.
И хотя у Плутона тонкая атмосфера, он состоит в основном из газообразного азота, метана и оксида углерода, которые находятся в равновесии со своими льдами на поверхности. В то же время, поверхностное давление колеблется в пределах от 6,5 до 24 бар (0,65–2,4 Па), что примерно на миллион до 100 000 раз меньше атмосферного давления Земли.
Эта атмосфера также претерпевает изменения по мере того, как Плутон приближается и удаляется от Солнца. По сути, когда Плутон находится в перигелии, атмосфера замерзает; когда он находится в афелии, температура поверхности повышается, заставляя льды сублимировать.
Таким образом, просто невозможно выжить на поверхности Плутона. Из-за сильного холода, низкого атмосферного давления и постоянных изменений в атмосфере ни один из известных организмов не может выжить. Однако это не исключает возможности жизни внутри планеты.
Интерьер:
Как и многие спутники и более мелкие планетоиды во Внешней Солнечной системе, ученые считают, что внутренняя структура Плутона дифференцирована, а скалистый материал осел в плотное ядро, окруженное мантией льда. Предполагается, что диаметр ядра составляет приблизительно 1700 км (что составляет 70% от диаметра Плутона), тогда как на границе ядра и мантии толщина слоя льда оценивается в 100–180 км.
Поскольку распад радиоактивных элементов в конечном итоге нагревает льды настолько, чтобы скала могла отделиться от них, возможно, у Плутона под мантией есть жидкий водный океан. В 2011 году ученые-планетологи Гийом Робюшон и Фрэнсис Ниммо из Калифорнийского университета в Санта-Крузе смоделировали тепловую эволюцию Плутона и изучили поведение раковины, чтобы увидеть, как на поверхность повлияет присутствие океана внизу.
Они определили, что поверхность Плутона будет покрыта поверхностными трещинами, которые охватывают земной шар из-за изменений температуры, напряжений растяжения и напряжений сжатия жидкого океана ниже. Хотя не существует визуальных данных, подтверждающих существование таких поверхностных элементов, миссия «Новые горизонты» должна в ближайшее время предоставить фотографическое подтверждение поверхности.
Будущие возможности:
Другая возможность состоит в том, что со временем изменятся условия, которые позволят существовать жизни на Плутоне. В то время как Плутон находится далеко за пределами обитаемой зоны нашего Солнца, как размер нашего Солнца, так и охват этой зоны будут подвержены изменениям. В далеком будущем - примерно через 5,4 миллиарда лет - наше Солнце превратится в красного гиганта, увеличивая количество энергии, которое оно выделяет в течение нескольких миллионов лет.
Как только водород из активной зоны истощится через 5,4 миллиарда лет, Солнце расширится до субгигантской фазы и медленно удвоится в размере примерно за полмиллиарда лет. По мере того как он расширяется в размерах, он будет поглощать внутренние планеты (включая Землю), и обитаемая зона переместится во внешнюю Солнечную систему. Даже до того, как он станет красным гигантом, светимость Солнца почти удвоится, и Земля станет горячее, чем Венера сегодня.
Затем он будет расширяться быстрее примерно за полмиллиарда лет, пока не станет более чем в двести раз больше, чем сегодня, и в пару тысяч раз ярче. Затем начинается фаза красной гигантской ветви (RGB), которая продлится около миллиарда лет, в течение которых Солнце потеряет около трети своей массы.
В течение этого времени многие объекты в поясе Койпера значительно разогреются, в том числе Плутон, Эрида и бесчисленное множество других транс-нептунских объектов (ТНО).
Однако, учитывая состав этих тел и относительно короткое окно, в котором они будут теплее и влажнее, маловероятно, что жизнь будет развиваться с нуля. Вместо этого нам, вероятно, пришлось бы перевезти его туда с Земли, предполагая, что человечество все еще живо, и засеять Плутон и другие выживающие тела растительностью и земными организмами.
Короче, лучший ответ на вопрос - есть ли жизнь на Плутоне? - Оглушительно, может быть. Другой возможный ответ, возможно, нет, с оговоркой, что когда-нибудь там действительно может быть жизнь (то есть мы, если мы все еще рядом). Между тем, все, что мы можем сделать, это дождаться начала поступления данных из Новых Горизонтов и отсканировать их на наличие явных признаков того, что жизнь действительно существует прямо сейчас!
У нас есть много интересных статей о Плутоне здесь, в журнале Space. Например, вот несколько интересных фактов о Плутоне, о том, насколько велик Плутон, и сколько времени требуется, чтобы добраться до Плутона, и почему Плутон больше не считается планетой.
Чтобы узнать больше, перейдите на домашнюю страницу миссии «Новые горизонты» НАСА. И обязательно ознакомьтесь с этими последними изображениями Плутона.
