В июле 2015 года НАСА Новые горизонты Миссия вошла в историю, став первым космическим кораблем, совершившим облет с Плутоном. В дополнение к предоставлению миру первых близких изображений этого далекого мира, Новые горизонты‘Набор научных инструментов также предоставил ученым обширную информацию о Плутоне, включая его поверхностные особенности, состав и атмосферу.
Снимки, сделанные космическим кораблем с поверхности, также выявили неожиданные особенности, такие как бассейн под названием Спутник Planitia, который ученые рассматривали как указание на подземный океан. В новом исследовании, проведенном учеными из Университета Хоккайдо, присутствие тонкого слоя гидратов клатрата в основании ледяной оболочки Плутона обеспечило бы, чтобы этот мир мог поддерживать океан.
Эти результаты были распространены в исследовании, недавно опубликованном в Природоведение. Исследование проводилось под руководством Шуничи Камата, исследователя из Института креативных исследований Университета Хоккайдо, и включало членов Токийского технологического института, Калифорнийского университета Санта-Крус, Университета Токусима, Университета Осака и Университета Кобе.
Является ли Плутон «Мировым океаном»?
Чтобы разбить его, местоположение и топография спутника Planitia позволяют предположить, что под корой Плутона, вероятно, есть подземный океан, который утончается вокруг этого бассейна. Однако существование этого океана несовместимо с возрастом карликовой планеты, которая, как полагают, образовалась примерно в то же время, что и другие планеты в Солнечной системе (между 4,46 и 4,6 миллиарда лет назад).
В это время любой подповерхностный океан наверняка замерз бы, и внутренняя поверхность ледяной оболочки, обращенная к океану, также выровнялась бы. Принимая во внимание это несоответствие, команда рассмотрела вопрос о том, что могло бы удерживать подземный океан на Плутоне в жидком состоянии, а также обеспечить, чтобы внутренняя поверхность ледяной оболочки оставалась замороженной и неровной.
Затем они предположили, что «изолирующий слой» газовых гидратов объясняет это - это кристаллические, похожие на лед молекулы газа, которые заключены в молекулы замороженной воды. Эти типы молекул имеют низкую теплопроводность и поэтому могут обеспечивать изоляционные свойства. Чтобы проверить эту теорию, команда провела серию компьютерных симуляций, которые пытались смоделировать тепловую и структурную эволюцию интерьера Плутона.
Команда смоделировала два сценария, один из которых включал изолирующий слой, а другой - нет, который охватывал временные рамки, восходящие к формированию Солнечной системы (около 4,6 миллиарда лет назад). Они обнаружили, что без слоя гидрата газа подземное море в Плутоне полностью замерзло бы сотни миллионов лет назад. Но со слоем газовых гидратов, обеспечивающих изоляцию, он будет оставаться преимущественно жидким.
Больше шансов найти жизнь?
Как отметил Камата в недавнем пресс-релизе Университета Хоккайдо, эти результаты подтверждают необходимость исследований «океанических миров», целью которых является поиск доказательств жизни во внутренних океанах. «Это может означать, что во Вселенной больше океанов, чем считалось ранее, что делает существование внеземной жизни более правдоподобным», - сказал он.
Они также определили, что без слоя потребуется около миллиона лет, чтобы равномерно толстая ледяная корка полностью сформировалась над океаном. Однако при наличии слоя, изолирующего гидрат газа, на это потребуется более одного миллиарда лет. Таким образом, эти симуляции подтверждают возможность того, что под Sputnik Planitia есть огромный океан жидкой воды.
Возможное существование изолирующего слоя гидрата газа под его поверхностью может иметь последствия, которые выходят далеко за пределы Плутона. На Луне, такой как Каллисто, Мимас, Титан, Тритон и Церера, также могут существовать долгоживущие подземные океаны. В отличие от Европы, Ганимеда и Энцелада, этим телам может не хватать тепла внутри, чтобы поддерживать океаны, либо из-за недостаточной геотермальной активности, либо из-за их удаленности от Солнца.
Конечно, шансы на то, что под ледяной поверхностью каждой большой луны в Солнечной системе есть микробная жизнь (или что-то более сложное), никуда не годятся. Но зная, что есть больше лун, которые могут иметь подземные океаны, увеличивает шансы найти жизнь, по крайней мере, в одном из них.
