Вода на плутоне: На Плутоне есть океан воды. В нем может быть жизнь

Содержание

На Плутоне есть океан воды. В нем может быть жизнь

Новое исследование фотографий, сделанных New Horizons, добавляет экс-планету в список потенциальных мест для зарождения жизни.

Согласно современным представлениям, Плутон внутри теплый и обладает подповерхностным океаном жидкой воды. Подледные океаны — одни из самых интересных мест в Солнечной системе с точки зрения существования условий для жизни.

Однако о том, как они сформировались и что происходит в них, известно пока очень и очень мало. Новое исследование в корне меняет представление о формировании Плутона. Корреспондент.net рассказывает подробности.

Древнее тепло Плутона

Недавний анализ фотографий, сделанных автоматической межпланетной станцией New Horizons, показал, что сразу после формирования Плутон мог быть настолько теплым, что на его поверхности существовал океан из жидкой воды.

К такому выводу пришли ученые из Университета Калифорнии. Мало того, подобные океаны могли вполне существовать и на других карликовых планетах, расположенных за орбитой Нептуна, утверждают авторы статьи, опубликованной в журнале Nature Geoscience 22 июня.

До 2006 года Плутон был девятой планетой Солнечной системы, но все знания о нем состояли из нескольких параметров орбиты и пары пиксельных изображений, сделанных телескопом Hubble.

Возможна жизнь. На суперземле впервые нашли воду

Все изменилось в 2015 году, когда автоматическая межпланетная станция New Horizons прислала лучшие за всю историю фотографии поверхности Плутона. Эти снимки до сих пор являются главным источником данных о теперь уже планетоиде на задворках нашей звездной системы.

То, что ученые увидели на фотографиях, их поразило. Плутон оказался космическим телом со сложным и разнообразным рельефом: молодые горы, ледяные равнины, метановые дюны и даже дрейфующий по азоту айсберг.

Ледяные дюны Плутона / NASA

Оказалось, что на Плутоне также есть многочисленные трещины, которые говорят о недавней тектонической активности. Вскоре появились и другие свидетельства, говорящие в пользу наличия жидкой воды под ледяной корой планеты. Но как и когда океан возник на Плутоне — неизвестно.

Как бы это не казалось удивительным, но вода в космосе — довольно частое явление. Ученые из Космического центра имени Годдарда (лаборатория NASA) опубликовали 18 июня исследование в журнале Publications of the Astronomical Society of the Pacific, которое показало, что Расчеты показали, что более четверти экзопланет с большой вероятностью обладают океанами.

Молекулы воды также могут присутствовать в газопылевом диске вокруг молодых звезд, из которого формируются планетные системы.

Вода на Плутоне ученых не удивила. Важно то, что она находится в жидком состоянии, а значит может создать условия для зарождения жизни.

Внутри Солнечной системы есть несколько тел, на которых ученые не исключают существования примитивных форм жизни в настоящем или в прошлом. Среди них Марс, а также спутники Луна, Церера, Каллисто, Европа, Ганимед, Энцелад, Титан, Диона, Мимас и Тритон.

Чтобы понимать, были ли созданы условия для возникновения живых форм, нужно знать историю образования небесного тела.

За подогрев недр спутников ответственны два процесса: основной вклад вносят приливные деформации из-за сильной гравитации планет-гигантов, но дополнительно повышает температуру распад радиоактивных элементов ядра.

<center><ins class="lazy lazy-hidden adsbygoogle" style="display:inline-block;width:300px;height:600px" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="4908081011"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></center>

Вокруг Плутона вращается только маленький спутник Харон, вызываемые им приливные деформации очень слабы. Однако, поверхность карликовой свидетельствует о геологической активности.

Ученые долгое время полагали, что Плутон зародился как ледяная сфера в поясе Койпера. Плутон сформировался около 4,5 миллиарда лет назад, как считалось, из холодного местного газа и пыли. Тяжелые радиоактивные элементы постепенно «осели» к центру, образовав ядро.

Происхождение океана глубиной в 400 километров объяснялось тем, что радиоактивные элементы возле твердого ядра Плутона в процессе распада нагрели лед достаточно, чтобы образовать подземный океан.

В новом исследовании ученые использовали геологические наблюдения поверхности Плутона, смоделировав и сравнив сценарии с горячим и холодным формированием карликовой планеты. Исследователи пришли к выводу, что поверхностные элементы на Плутоне лучше всего соответствуют горячему сценарию.

В этом сценарии жидкий океан медленно замерзает с течением времени, хотя и не полностью, и вызывает разломы, наблюдаемые New Horizons в ледяной коре Плутона. Наиболее древние из трещин указывают на расширение с самых первых шагов — а значит, жидкость присутствовала на Плутоне изначально.

Это древнее тепло, судя по всему, появилось из-за гравитационного сжатия материала при формировании планеты. По мнению ученых, в таком сценарии каменные породы должны были интенсивно взаимодействовать с водой, из-за чего океан Плутона может быть богат химическими элементами и обладать предпосылками для зарождения жизни.

Новости от Корреспондент.net в Telegram. Подписывайтесь на наш канал https://t.me/korrespondentnet

Вода на Плутоне — ученые уверены в ее наличии на планете

Действительно, вопрос актуальный. Неужели на таком огромном расстоянии от огненного светила где-то есть вода?

В трех с половиной миллиардах от Солнца? Некоторые делают ставку на воду!

Как бы то ни было, ученые установили, что на Плутоне происходит нечто странное. В западной части в области Tombaugh Regio формирование, которое более известно как сердце Плутона, может оказаться не чем иным, как большим бассейном, будто сформировавшегося от взрыва или столкновения, который уже окрестили Sputnik Planitia. Этот водоем, как показывают полученные данные, расположился как раз напротив огромнейшей плутоновской спутника-луны – Харона. Опубликованная информация в Nature, говорит нам о том, что положение Sputnik Planitia свидетельствует о присутствии грязной воды под ледяным покровом сердца Плутона.

Вникнуть в суть того, что старается дать людям Плутон на столь различных уровнях, крайне сложно, утверждает Richard Binzel, являющийся профессором в Массачусетском технологическом университете. До сего времени людям было интересно, надут ли воду где-то на поверхностных слоях Плутона. Удивительно то, что у нас было бы куда больше убедительных аргументов на тему присутствия в субповерхности планеты океана, если бы можно было совершить облет Плутона, сообщает ученый. Ну. А Плутон продолжает преподносить сюрпризы.

Проблемы в то, что Плутон с Хароном как бы заблокированы в одном положении относительно друг друга. Очень похоже на то, как Земля расположена относительно Луны и наоборот. Ведь мы никогда не видим обратной стороны нашего спутника. Однако еще в июле 2015 в результате облета New Horizons исследователями из Массачусетского и Калифорнийского университетов было некоторое количество данных, которые позволили предполагать, что столкнувшийся с Плутоном объект, сформировавший Sputnik Planitia, сумел повлиять и на положение Харона. Соответственно ученые заключили, что сильнейшее столкновений вырвало из поверхности планеты достаточную ее часть, чтобы в итоге создалась этакая гравитационная аномалия.

Если изучить подробней весь это процесс столкновения и возникновения аномалии, то становится понятным, что одним из условий для формирования подобной связи является существование на Плутоне грязного льда (воды). Планета очень мала и почти остыла. Но все же немного тепла осталось – примерно два процента от Земного нагрева. Исследователи просчитали размер карлика с учетом его внутреннего теплового резерва. И этот анализ позволил утверждать, что под Sputnik Planitia даже при существующем давлении и температуры может присутствовать определенная зона ледяной грязной воды, по крайне мере, связанной. Это не значит, что там протекает реальный океан, но может быть достаточно мокро. Причем это единственное объяснение все тем сюрпризам, которые демонстрирует Плутон.

Один из аспирантов Binzel Алиса Эрл опубликовала свое исследование. Она сумела смоделировать изменения в поверхности Плутона за несколько миллионов лет. Получилось, что пока полюса карлика претерпевали различные модификации в отношении смена лета и зимы, экватор, где и находится Sputnik Planitia, оставляет себе относительно стабильную часть тепла в течение смены дня на ночь. Причем тут сутки равны трем земным.

Как утверждает молодой исследователь, возможно Sputnik Planitia существовал на поверхности планеты многие миллионы лет. Причем в центре формирования присутствовал азотистый лед, который постоянно конвектировал. В результате более тяжелый и холодный лед опускался ниже, а жидковатый – поднимался наверх. Этот факт является доказательством существования тепла и энергии в этой части субповерхности Плутона.

Твитнуть

Плюсануть

Твитнуть

Плюсануть

Ледяные вулканы на Плутоне могут извергать жидкую воду

Вода в недрах Плутона может оставаться жидкой из-за растворенного в ней аммиака, который действует как антифриз

Ученые из NASA предполагают, что из недр Плутона может извергаться жидкая вода — подобно тому, как на поверхность Земли выходит лава. Об этом пишет Space.com.

Будь всегда в курсе событий вместе с телеграм-каналом Быстрый Фокус.

Исследователи проанализировали данные, собранные в 2015 году зондом New Horizons, и нашли следы аммиака в тектонически активных зонах. По словам исследовательницы планет Кристины Далле Оре, аммиак является ключевым химическим элементом в известных нам процессах жизнедеятельности, поэтому его наличие на других планетах повышает шансы на существование внеземной жизни.

При этом аммиак является хрупкой молекулой, которая разрушается ультрафиолетовым излучением и космическими лучами. Он мог сохраниться на поверхности Плутона только в том случае, если попал туда «сравнительно недавно» — несколько миллионов лет назад.

Ученые предполагают, что аммиак смешивается с водой из гипотетического океана в недрах Плутона, который просачивается на поверхность через трещины в ледяной коре. Они называют это криовулканизмом.

Гипотеза о воде на Плутоне может показаться слишком фантастической, так как на его поверхности температура составляет около 230 градусов по Цельсию ниже нуля.

Однако внутри карликовой планеты значительно теплее из-за радиоактивных металлов. Кроме того, аммиак при смешивании с водой может работать как антифриз и сохранять ее жидкой даже при экстремально низких температурах.

Как писал Фокус:

Исследователи из Корнеллского университета полагают, что на экзопланетах, подверженных сильному излучению от своих звезд, все же может существовать жизнь.

Может быть жизнь и в воде Марса (если вода действительно есть). Ученые предполагают, что там высокая концентрация кислорода, достаточная для существования аэробных микроорганизмов.

Ученые нашли свидетельства в пользу океана на Плутоне

Подо льдами Плутона плещется жидкий океан из воды и аммиака. К такому выводу пришли ученые, проанализировав природу гравитационной аномалии на поверхности карликовой планеты.

Ученые получили убедительные аргументы в пользу существования под поверхностью Плутона (карликовой планеты, до 2006 года считавшейся девятой планетой Солнечной системы) жидкого океана. Сделать это удалось благодаря анализу данных космической станции New Horizons, на основе которых накануне в Nature были сделаны сразу две публикации.

Ученые под руководством Фрэнсиса Ниммо из Калифорнийского университета в Санта-Круз обратили внимание на так называемую Равнину Спутника — обледеневшую равнину на поверхности Плутона.

Они заметили, что это геологическое образование, лежащее сбоку от знаменитой структуры «сердце», замеченной на первых присланных снимках New Horizons,

находится ровно в противоположной стороне от спутника Плутона Харона.

Вероятность случайного совпадения составляет всего 5%, и ученые предположили, что все дело в излишке массы, который есть в этом месте и который заставил в прошлом Плутон отвернуться этой стороной от своего спутника. Однако сам по себе глубокий бассейн не может служить источником избыточной массы.

«Это большая эллиптическая впадина в поверхности, так что излишек массы должен прятаться где-то под поверхностью, и океан естественным образом объясняет его», — пояснил Ниммо.

Как и большинство подобных равнин на телах Солнечной системы, Равнина Спутника с большой вероятностью

образовалась в результате мощного удара, выбросившего на поверхность большие объемы вещества коры.

Удар привел к тому, что подледный океан воды заполнил образовавшиеся пустоты и стал ближе к поверхности. «Дальше ледяная оболочка стала охлаждаться и становиться толще по мере заполнения бассейна азотным льдом. Этот азот и представляет собой избыток массы», — пояснил автор работы.

В настоящее время Плутон и Харон обращены друг другу одной стороной и вращаются вокруг общего центра масс с периодом 6,4 суток.

Поскольку Плутон постоянно обращен к Харону одной стороной, приливное трение не может служить источником тепла для поддержания океана в жидком состоянии. «Насколько мы можем сказать, приливной нагрев не поддерживает океан жидким. Основной источник тепла — это радиоактивный распад в твердых внутренних областях Плутона», — считает Ниммо. По мнению ученого, подледный океан на Плутоне состоит из воды с аммиаком, который выполняет роль антифриза.

Авторы второго исследования предположили, что, образовавшись миллионы лет назад после удара метеорита, Равнина Спутника сместила равновесие планеты и

заставила ее повернуться на 60 градусов так, что равнина оказалась на противоположной стороне от Харона.

Такой сценарий подтверждается выводами ученых под руководством Джеймса Кеана из Университета Аризоны, который объясняет случившийся с Плутоном переворот аналогией с тарелкой фрисби, вращение которой будет нарушено, если к ее краю прикрепить небольшой грузик. В своих расчетах команда Кеана смоделировала трещины на поверхности карликовой планеты и пришла к выводу, что их форма совпадает с предположением, что в прошлом Плутон претерпел смещение полюсов.

«Если взять идеально круглую планету и прикрепить к ее поверхности излишек массы, позволив вращаться, то планета перерориентирует вращение, сместив эту массу ближе к экватору. Для таких приливно связанных тел, как Плутон, тело окажется на так называемой приливной оси, связывающей Плутон и Харон», — пояснил ученый.

Открытие на Плутоне может стать фактом существования внеземной жизни

Под поверхностью Плутона находится гигантский океан, состоящий из особой формы воды, сообщается в журнале Nature Geoscience.

Самое удивительное заключается в том, что этот океан не замерзает, несмотря на критично низкую температуру. Этот факт позволяет предположить, что во Вселенной может быть значительно больше океанов, чем прогнозировалось.

Когда в 2015 году зонд «Новые горизонты» сделал впечатляющие снимки с края Солнечной системы, это изменило представления ученых о карликовой планете. Они увидели на поверхности Плутона массивные айсберги и обширные равнины. И поскольку планета находится очень далеко от Солнца, на окраине нашей Солнечной системы, ее поверхность настолько холодна, что водяной лед промерзает, как камень. И даже азот при температуре ниже минус 200 градусов по Цельсию существует там только в твердом виде.

Но изображения «Новых горизонтов» свидетельствуют о том, что под гигантскими равнинами может быть скрыт незамерзающий океан. И это удивительный факт, объяснение которому нашла японско-американская исследовательская группа.

Шуничи Камата из университета Хоккайдо (Япония) считает, что удерживать воды под поверхностью Плутона в жидком состоянии могут гидраты метана. Астрономы предположили, что такие газовые гидраты защищают океан от холода. В плутоновском океане особая форма воды: кристаллическая решетка льда захватывается молекулами газа, создаются так называемые клатраты. Газовые гидраты очень вязкие и имеют низкую теплопроводность, поэтому хорошо удерживают тепло и подходят в качестве изолирующего слоя между океаном и вышележащим слоем льда.

Для проверки гипотезы команда использовала компьютерное моделирование. Сравнив развитие океана на Плутоне с изоляционным слоем из гидрата газа и без него за все 4,6 миллиарда лет с момента рождения Солнечной системы, ученые получили результат: без изолирующего слоя океан полностью замерз бы несколько сотен миллионов лет назад.

«Формирование тонкого слоя гидратного клатратного слоя в океане на Плутоне может быть важным общим механизмом для поддержания подповерхностных океанов в относительно крупных, но минимально нагретых ледяных спутниках и объектах пояса Койпера», — говорится в докладе. А это может означать, по словам Каматы, что «во Вселенной больше океанов, чем мы думали, и это делает существование внеземной жизни более правдоподобным».

Вода на Нептуне и Уране более плотная, по сравнению с земной

Ученые из Международной школы перспективных исследований (SISSA) в Триесте (Италия) и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе с помощью созданной компьютерной теоретической модели заглянули в недра двух ледяных космических гигантов и определили состав воды на них. Как оказалось, состав значительно отличается от земной из-за экстремальных условий на Нептуне и Уране, сообщает tvbrics.com со ссылкой на «Популярную механику».

В ходе исследований выяснилось, что в основном планеты состоят из воды, находящейся в разных состояниях: лед, жидкость и суперионная вода, существующая при чрезвычайно высоких температурах и давлениях. Исследователи изучили тепловую и электрическую проводимости воды внутри этих планет.

Согласно выводам ученых, суперионная вода внутри планет и на их поверхности сильно отличается от земной и обладает большей электропроводимостью, составляя основную часть недр газовых гигантов. Также исследователи предположили, что Уран может иметь замороженное ядро.

Профессоры SISSA и соавторы исследования Федерико Грасселли и Стефано Барони уточнили, что в тех экстремальных условия, что есть на Нептуне и Уране, вода имеет совершенно другую структуру, нежели мы привыкли ее представлять.

«В существующих там условиях нельзя думать о льде так, как мы привыкли. Даже вода там другая — более плотная, с молекулами, диссоциированными на положительные и отрицательные ионы, несущая электрический заряд. Суперионная вода находится где-то между жидкой и твердой фазами», — отметили они.

Как сообщают ученые, проводимые исследования помогут понять историю зарождения Урана и Нептуна.

Российский астроном: «Наличие океана на Плутоне напоминает о прошлом Луны»

+ A —

Американские ученые нашли еще одно доказательство того, что Плутон — живая планета — океан жидкой воды

Существование жидкого океана из воды и аммиака на Плутоне предположили ученые Калифорнийского университета в Санта-Круз.

Аргументом стала так называемая Равнина Спутника, которая находится на поверхности Плутона, лежащая немного в стороне от знаменитой структуры в форме сердца. Благодаря анализу данных, полученных с космической станции New Horizons, ученые обратили внимание на то, что данное геологическое образование лежит ровно в противоположной стороне от спутника Плутона Харона. По мнению ученых, данная впадина в виде эллипса образовалась в результате мощного удара метеорита, а затем ее заполнил подледный океан воды. Согласно гипотезе ученых, из-за образовавшегося избытка массы Плутон и отвернулся на 180 градуса от своего спутника. Подледный океан, заполнивший впадину, состоит из воды и аммиака.

Комментарий астронома, старшего научного сотрудника ГАИШ, кандидата физико-математических наук Владимира Сурдина:

-Хотя аппарат “Новые горизонты» прошел мимо Плутона более года назад, передача на Землю собранных им данных закончилась лишь недавно — в конце сентября, так что их настоящий, детальный научный анализ только начинается. И сразу две очень интересных работы, посвященных внутренней динамике этой карликовой планеты. Плутон и Харон — удивительная двойная планета, единственная в Солнечной системе. Их взаимное влияние вызывает интересные процессы в каждом из них.

Гипотеза о водно-аммиачном океане в недрах Плутона выглядит вполне убедительно, хотя на поверхности мы видим лишь застывший резервуар льда. Но ведь и с нашей Луной было в прошлом нечто подобное: крупные метеориты взламывали ее кору, из под которой изливались океаны магмы. Сегодня это лунные «моря». Плутон демонстрирует нечто подобное, но уже в нашу эпоху и в охлажденном варианте.

— Не станет ли найденный океан поводом возвращения Плутона в разряд планет?

— С 14 июля 2015 года, когда «Новые горизонты» прошел мимо Плутона, мы знаем, что это живая в геологическом смысле планета. Но от этого она не перестанет быть карликовой. Впрочем, такое звание ее вовсе не унижает. Плутон — прототип нового класса небесных тел, которые оказались очень интересными для науки и, возможно, в будущем окажутся полезными для человечества.

Плутон, вероятно, поддерживал подземный жидкий океан в течение миллиардов лет

Погребенный океан Плутона

Когда космический корабль New Horizons пролетел мимо Плутона в 2015 году, он выявил настолько активную и сложную геологию поверхности, что ученые заподозрили, что когда-то под толстой ледяной корой Плутона мог быть океан, погребенный в нескольких милях от него. В последние годы эти подозрения стали ближе к предположениям. И теперь большинство планетологов согласны с тем, что даже сегодня под поверхностью Плутона находится глобальный жидкий океан.

Но как мир меньше Луны может иметь океан? И как ему удалось удержать его от замерзания на протяжении миллиардов лет?

Благодаря новому исследованию ученые думают, что наконец-то получили ответ на эти вопросы.

До сих пор астрономы предполагали, что Плутон образовался из холодного вещества, очень медленно сливающегося воедино. Когда вокруг Солнца образовался пыльный диск из обломков, карликовая планета постепенно собралась бы из кусочков камня и льда. Став достаточно большим, внутреннее тепло Плутона растопило бы часть его льда, создав подземный океан. Эта история хорошо работает, говорят астрономы, поскольку подземный океан Плутона объясняется просто распадом радиоактивных элементов.

Но команда, стоящая за этим последним исследованием, все равно хотела проверить эту теорию. Они хотели выяснить, был ли Плутон вначале горячим, а образовался ли он в результате серии мощных ударов, как и на ранней Земле.

«Мы достаточно хорошо понимаем эту картину, начиная с ранней внутренней части Солнечной системы, через метеориты и другие объекты», — говорит ведущий автор исследования Карвер Бирсон, аспирант Калифорнийского университета в Санта-Круз.Однако, добавляет он, «у нас на самом деле нет большой картины внешней части Солнечной системы».

Положить Плутон в морозильную камеру

Оказывается, есть способ определить, был ли Плутон горячим или холодным, просто наблюдая за поверхностью карликовой планеты. Это связано с очевидным фактом, что вода расширяется при замерзании и сжимается при таянии.

«Если вы возьмете стакан воды и положите его в морозильную камеру, то стекло разобьется за ночь, потому что, когда вода замерзает, оно расширяется», — говорит Стерн.«То же самое и на Плутоне».

Когда вода замерзает, молекулы внутри меньше вибрируют и образуют кристаллическую структуру, которая делает лед менее плотным. Вот почему кубики льда плавают в вашем стакане, и почему эта твердая вода также расширяется.

Итак, если Плутон сначала был горячим, а затем медленно замерз, его поверхность должна была расшириться, оставив следы геологических особенностей, образовавшихся в результате расширения. Но если у Плутона был холодный старт, поверхность карликовой планеты должна показать свидетельства сжатия, восходящие к далекой истории мира.

Чтобы выяснить, какой из этих двух сценариев соответствует свидетельствам, команда внимательно изучила данные New Horizons в поисках признаков расширения или сжатия. Они были удивлены тем, что обнаружили.

«Мы видим земли на Плутоне, которые выглядят очень старыми, примерно возраста Солнечной системы, и мы не видим свидетельств этого сжатия», — говорит Бирсон. Это предполагает горячее начало.

Один из таких примеров — кратеры. Удары по ледяному миру обычно образуют аккуратные круги.Но со временем все кратеры Плутона растянулись, даже те, которые находятся в самых старых ландшафтах. Однако ни один из них не сжат.

Есть и другие доказательства.

Бирсон продолжил моделирование раннего образования Плутона, используя сценарий горячего старта. Он обнаружил, что если Плутон сформировался в результате быстрой последовательности сильных ударов, тепло от этих взрывов продолжало бы накапливаться. Это поддержит внутренний океан Плутона в жидком состоянии. Но для того, чтобы это произошло, говорит Бирсон, мир должен был сформироваться примерно за 30 000 лет, если не меньше.

Тем не менее, эта идея хорошо согласуется с другими недавними моделями ранней эволюции пояса Койпера, области ледяных объектов и карликовых планет за Нептуном. Исследования показывают, что более мелкие объекты пояса Койпера могли сформироваться всего за несколько сотен или тысяч лет.

«Приятно, что геология говорит нам об этом», — говорит он. «Люди, пытающиеся понять динамику [пояса Койпера], также приходят к такому выводу». «Горячий старт для Плутона — это странный, неожиданный ответ», — добавляет он.

Рябь на Плутоне намекает на подповерхностный океан.

Вид на Sputnik Planitia на Плутоне, полученный от New Horizons, который составляет половину его «сердца». Новое исследование странной ряби на противоположной стороне карликовой планеты подтверждает предыдущие доказательства того, что у Плутона есть подземный океан. Изображение предоставлено NASA / SwRI / JHUAPL / Science News .

Не так давно ученые думали, что Земля — единственное место в солнечной системе, где есть океан. Но потом узнали — сюрприз! — что несколько ледяных лун во внешней части Солнечной системы также являются водными мирами.Это настоящих водных миров, в том смысле, что большая часть, если не все, их океаны являются глобальными. Эти инопланетные океаны отличаются от океанов Земли: они находятся не на поверхности лун, а под их ледяными корками. Сейчас появляются доказательства еще одного такого океана, на этот раз не на Луне, а на карликовой планете Плутон. Доказательства основаны на том, что ученые назвали «рябью» на поверхности Плутона.

Ученые представили последние данные о ряби на поверхности Плутона и возможном океане под корой Плутона на виртуальной 51-й конференции по изучению Луны и планет.Данные свидетельствуют о том, что между корой и ядром Плутона находится глубокий океан. Конференция была запланирована на 16-20 марта в Вудлендсе недалеко от Хьюстона, штат Техас, но в этом году была изменена на виртуальный формат из-за пандемии COVID-19.

Это последнее обновление о возможном Плутоническом океане было также предметом новой статьи Терезы Мачемер в Smithsonian Magazine от 1 апреля 2020 года. Результаты основаны на новой статье, которая была впервые предварительно опубликована на ArXiv в октябре 2019 года. , и все еще ожидает экспертной оценки.Ведущего автора — это имя, которое вы можете узнать. Это Алан Стерн, который на протяжении десятилетий возглавлял миссию New Horizons к Плутону, от идеи к реальности.

Основное внимание в новой статье было уделено изучению территорий на обратной стороне Плутона и их формирования. Из бумаги:

Космический аппарат New Horizons обеспечил около глобальных наблюдений Плутона, которые намного превышают разрешающую способность наборов данных с Земли. До сих пор большая часть анализа Плутона «Новые горизонты» была сосредоточена на полушарии встречи с Плутоном (т.е., антихаронское полушарие, содержащее Sputnik Planitia). В этой работе мы суммируем и интерпретируем данные на дальней стороне (то есть в полушарии без столкновений), предоставляя первый интегрированный обзор New Horizons местности на дальней стороне.

Необычная темная «рябь» на обратной стороне Плутона (обведена). Обратную сторону Плутона можно было увидеть только в более низком разрешении во время пролета New Horizons, но изображения по-прежнему дают ценные подсказки относительно возможности подповерхностного океана. Изображение предоставлено New Horizons Team / Science News .

Доказательство существования океана Плутона исходит от темных волн на обратной стороне Плутона. Как образовалась эта рябь? Ученые считают, что они возникли в результате того же сильного удара, который создал Sputnik Planitia, огромную гладкую равнину, состоящую в основном из азотного льда на другой стороне карликовой планеты. Этот неглубокий бассейн составляет половину характерного огромного «сердца» Плутона. Как сообщила Лизе Гроссман ученый-планетолог из Университета Пердью Адин Дентон в заявлении для агентства Science News :

Если удар достаточно велик, сама планета может действовать как линза и фокусировать энергию волны в точке, прямо противоположной точке удара.

Дентон и ее коллеги провели компьютерное моделирование, чтобы увидеть, как ударные волны от удара могли повлиять на внутреннюю часть Плутона. Моделирование показало, что для объяснения ряби необходим океан. Как сказал Дентон:

Мы получили забавный ответ.

Схема того, как может выглядеть внутреннее пространство Плутона под Sputnik Planitia (ячеистая местность справа вверху). Ледяная корка над водой в этом районе тоньше. Изображение предоставлено Джеймсом Таттлом Кином / Medium.com / Начинается с ура !.

Океан должен иметь глубину не менее 90 миль (150 км), а ядро Плутона должно содержать минералы, такие как змеевик, которые образуются в результате взаимодействия между камнями и водой. Дентон сказал:

Это уж точно не дымящийся пистолет. Но это интересно.

Это новое моделирование внутренней части Плутона — последнее из растущего числа исследований, предполагающих, что под поверхностью Плутона все еще может быть жидкая вода. Ранее, в 2016 году, ученые также показали, что трещины на поверхности и сферическая форма самого Плутона свидетельствуют о подповерхностном океане.Ориентация Плутона также может быть ключом к разгадке. Другое исследование, проведенное в прошлом году, утверждает, что скалистое тело, которое столкнулось с Плутоном и создало Sputnik Planitia, на самом деле прорвало ледяную кору карликовой планеты. Это позволило океану ненадолго течь по поверхности перед замерзанием, что повлияло на ориентацию оси Плутона.

Новое исследование убедительно, хотя и не окончательно. По-прежнему возможно, что есть другое объяснение ряби на обратной стороне. Как сообщил агентству Scientific American ученый-планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА Джеймс Таттл Кин:

По ту сторону Плутона много странного.И есть много разных способов, с помощью которых вы можете представить себе создание некоторых из тех странных закономерностей, которые мы видим.

Крупный план необычного ячеистого ландшафта в Sputnik Planitia, состоящего из азотного льда. На краю этого региона находятся водно-ледяные горы. Изображение предоставлено NASA / JHUAPL / SwRI / Medium.com/ Начинается с взрыва !.

Еще неизвестно, действительно ли новейшие исследования указывают на наличие океана на Плутоне. Но если это произойдет, это очень поможет ученым понять, как такие подземные океаны могут существовать в мирах, которые в противном случае были бы слишком холодными и слишком далекими от Солнца, включая, возможно, другие небольшие объекты в поясе Койпера — кольцо небольших скалистых и ледяных тел, вращающихся по орбите. Солнце за Нептуном — где находится Плутон.Как сообщил Дентон Scientific American :

Возможно, нам нужно немного иначе подумать о самом поясе Койпера и всех этих далеких мирах в нем и, возможно, взглянуть на них немного ближе. Все они могли вместить такие невероятные, богатые геологические истории.

Если на Плутоне действительно есть океан, то как и когда он образовался? Как сообщил планетолог Карвер Бирсон из Калифорнийского университета в Санта-Круз Science News :

Если сегодня есть океан, возникает вопрос, когда он туда попал?

Согласно Бирсону, если бы у Плутона был «холодный старт», то вода была бы заморожена с самого начала, а затем растаяла из-за разложения радиоактивных элементов в ядре карликовой планеты.Затем он снова частично замораживается. Но если бы у Плутона было «теплое начало», то океан всегда был бы жидким и, вероятно, все еще остается сегодня, возможно, лишь с частичным повторным замораживанием. Из-за частичного повторного замораживания воды образовались трещины, и это, казалось, было видно на изображениях New Horizons. Бирсон сказал:

Это означает, что, возможно, Плутон действительно начинал теплым. Может быть, это началось с жидкого океана очень рано.

Плутон в подсветке Солнца, как это видно на New Horizons. Тонкая атмосфера светится нежно-голубым цветом.Изображение через NASA / JHUAPL / SwRI.

Итак, если у Плутона был океан в течение последних нескольких миллиардов лет, мог бы он быть обитаемым? Может ли океан Плутона поддерживать жизней ? Если ядро Плутона действительно содержит минералы, как предполагалось, то взаимодействие воды и породы на дне океана, вероятно, могло бы обеспечить необходимую энергию и питательные вещества, как в океанах на Земле и, возможно, на океанских спутниках, таких как Европа и Энцелад. И если Плутон может быть обитаемым, как насчет других тел в поясе Койпера? Как предположил Кин в Science News :

Это выдвигает одну из самых крутых гипотез, которую могла бы проверить будущая миссия Плутона.Если у Плутона может быть океан и он потенциально может быть обитаемым, весьма вероятно, что другие тела в поясе Койпера также являются океанскими мирами и также потенциально могут быть обитаемыми.

Хотя миссия New Horizons на Плутоне давно завершена, отправленные данные будут держать исследователей в напряжении на десятилетия вперед. Как отмечено в Scientific American Джани Радебо, планетолог из Университета Бригама Янга:

Удивительно, как мы выживаем из этого все до мелочей.

Алан Стерн из Юго-Западного исследовательского института (SwRI), главный исследователь миссии New Horizons к Плутону и ведущий автор нового исследования. Изображение через SwRI.

New Horizons обнаружила, что Плутон представляет собой сложный маленький мир с огромными гладкими ледяными равнинами из замороженного азота, поверхность которых разделена на большие «ячейки» (известные как ячеистая местность) и горы, состоящие из водяного льда с метановым «снегом». наверху. Плутон также имеет очень тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и окиси углерода, и когда New Horizons увидела Плутон в свете Солнца, атмосфера мягко светилась синим кольцом вокруг карликовой планеты.И хотя Плутон намного меньше Земли, у него не менее пяти лун! Если бы внизу был океан, это сделало бы этот и без того причудливый мир еще более странным.

Итог: странная рябь на обратной стороне Плутона свидетельствует о наличии океана под поверхностью.

Источник: Обратная сторона Плутона

Через Смитсоновский журнал

Через Science News

Через Scientific American

Пол Скотт Андерсон

Просмотр статей

Об авторе:

Пол Скотт Андерсон страстно увлекался исследованием космоса, который зародился еще в детстве, когда смотрел «Космос» Карла Сагана.В школе он был известен своей страстью к исследованию космоса и астрономии. Он начал свой блог The Meridiani Journal в 2005 году, который представлял собой хронику исследования планет. В 2015 году блог был переименован в «Планетария». Хотя его интересуют все аспекты освоения космоса, его главной страстью является планетология. В 2011 году он начал писать о космосе на фрилансе, а сейчас пишет для AmericaSpace и Futurism (часть Vocal). Он также писал для Universe Today и SpaceFlight Insider, а также был опубликован в The Mars Quarterly и написал дополнительные статьи для известного iOS-приложения Exoplanet для iPhone и iPad.

Жизнь внутри Плутона? Горячее рождение карликовой планеты могло создать внутренний океан | Космос

Плутон с его бассейном Sputnik Planitia справа. Изображение предоставлено НАСА / Лабораторией прикладной физики Университета Джона Хопкинса / Юго-западным исследовательским институтом / Алекса Паркера.

Дэвид Ротери, Открытый университет

Плутон, наряду со многими другими карликовыми планетами во внешней Солнечной системе, часто считается темным, ледяным и бесплодным — с температурой поверхности всего -382 градуса по Фаренгейту (-230 градусов по Цельсию).Но теперь новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience , предполагает, что с момента образования тело имело теплую внутреннюю часть и все еще может иметь жидкий внутренний океан под ледяной коркой.

Это могло означать, что другие крупные ледяные карликовые планеты тоже могли иметь внутренние океаны, а некоторые, возможно, сохранились и сегодня. Это захватывающе, ведь там, где есть теплая вода, может быть жизнь.

Около заката вид на изрезанные ледяные горы Плутона и плоские равнины. Изображение предоставлено НАСА / Лабораторией прикладной физики Университета Джона Хопкинса / Юго-западным исследовательским институтом.

Как только зонд НАСА New Horizons начал отправлять обратно свои снимки и другие данные своего пролета мимо Плутона в 2016 году, стало ясно, что это один из самых интересных миров, которые когда-либо видели. Под слоистой дымкой атмосферы скрывается холодная, покрытая кратерами поверхность нечистого водяного льда и один крупный ударный бассейн (Sputnik Planitia), затопленный замороженным азотом.

Корка водяного льда изрезана многочисленными трещинами, все из которых, по-видимому, являются результатом растяжения поверхности.Эти трещины во льду давали первые намеки на то, что под ними может течь жидкая вода в форме внутреннего океана между ледяной оболочкой и каменным ядром. Вскоре появилось больше доказательств в пользу этого, например, намеки на то, что ледяная оболочка смогла переориентироваться, скользя по практически не имеющему трения (следовательно, жидкому) внутреннему пространству.

Художественная концепция интерьера Плутона. Океан жидкой воды находится между ледяной корой и каменистым ядром. Изображение предоставлено Пэм Энгебретсон / Physics Org / The Conversation .

Если у Плутона есть внутренний океан, он далеко не уникален. Доказательства существования современных океанов внутри ледяных спутников, таких как Европа Юпитера, Титан и Энцелад Сатурна, настолько убедительны, что немногие ученые сомневаются в вероятности существования океана внутри Плутона на протяжении хотя бы части его истории.

Время растрескивания

Понимание, предлагаемое новым исследованием, исходит из изучения карт формы и особенностей Плутона. Исследователи обнаружили, что трещины на его поверхности имеют любой возраст — начиная с самых отдаленных времен, которые мы можем видеть, вскоре после образования поверхности, возможно, четырех.5 миллиардов лет назад.

Ученые предположили, что Плутон вырос, медленно накапливая ледяной материал, который конденсировался при формировании внешней солнечной системы. В таком сценарии внутренний океан не мог бы образоваться до тех пор, пока тепло, образовавшееся в результате радиоактивного распада в скалистом ядре, не накопилось достаточно, чтобы растопить покрывающий лед.

В этой ситуации самые старые геологические разломы на поверхности будут иметь определенные специфические характеристики (так называемые особенности сжатия). Это связано с тем, что превращение нижней части льда в более плотную и меньшую по объему жидкую воду привело бы к сжатию лежащего выше льда.

Другие типы трещин, интерпретируемые как «трещины растяжения», могли начать формироваться только тогда, когда верхняя часть этого океана начала замерзать, когда его тепло уходило в космос. Давление льда заставило внутреннюю часть немного расшириться, немного растянув и растрескивая поверхность. Тем не менее, с самых древних времен поверхность Плутона изрезана только трещинами растяжения.

Часть карты топографии Плутона (темный = низкий, яркий = высокий). Темная (низкая) область на востоке является частью Sputnik Planitia.К западу от него текут древние желоба с севера на юг; более очевидные, более узкие и более молодые трещины идут наклонно. Изображение предоставлено Полом Шенком / The Conversation .

Авторы поэтому утверждают, что молодой Плутон вырос до своего нынешнего размера за счет накопления крошечных кусочков материала в процессе так называемого «нарастания гальки», который был достаточно энергичным и быстрым, чтобы вызвать таяние у основания ледяного слоя. Это называется «горячий старт», хотя все, что это означает, «достаточно тепло, чтобы водяной лед растаял».

Кора с первого момента, когда она стала устойчивой, никогда не испытывала сжатия.Вместо этого его поверхность претерпела расширение, поскольку жидкая вода на вершине океана замерзла на основании ледяной оболочки в течение первых полумиллиарда лет существования Плутона.

Замерзание океана могло тогда приостановиться примерно на следующий миллиард лет, потому что накопление радиоактивного тепла временно могло уравновесить скорость утечки тепла в космос. Но с тех пор, когда производство радиоактивного тепла Плутоном со временем уменьшилось, крыша океана продолжала замерзать. Толщина ледяной оболочки, возможно, увеличилась вдвое и составила около 180 км (около 110 миль).Уцелевший океан, вероятно, представляет собой слой толщиной 200 км (120 миль) между льдом и скалой.

Океаны и жизнь

Внутренние океаны завораживают не только потому, что изменения объема могут растягивать или сжимать поверхность, но и потому, что они являются потенциальной средой обитания для жизни. Неважно, что температура поверхности Плутона чрезвычайно низкая, потому что любой внутренний океан будет достаточно теплым для жизни.

Это не может быть жизнь, энергия которой зависит от солнечного света, как и большинство других форм жизни на Земле, и ей придется выживать за счет, вероятно, очень скудной химической энергии, доступной на Плутоне.Таким образом, хотя мы не можем исключить возможность существования жизни внутри Плутона, Европа и Энцелад, вероятно, будут лучшими соперниками, поскольку у них больше доступной химической энергии.

Дэвид Ротери, профессор планетных наук о Земле, Открытый университет

Эта статья переиздана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Прочтите оригинальную статью.

Итог: Новое исследование предполагает, что Плутон имел теплую внутреннюю часть с момента своего образования и, возможно, все еще имел жидкий внутренний океан под своей ледяной корой.Это может означать, что другие крупные ледяные карликовые планеты тоже имели внутренние океаны, а некоторые из них, возможно, сохранились и сегодня. Это захватывающе, ведь там, где есть теплая вода, может быть жизнь.

EarthSky Voices

Просмотр статей

Об авторе:

Члены сообщества EarthSky, в том числе ученые, а также писатели, пишущие о науке и природе со всего мира, думают о том, что для них важно.

ученых могут получить объяснение подземного океана Плутона

Этот сайт может получать партнерские комиссионные за использование ссылок на этой странице. Условия эксплуатации.

Мы понятия не имели, как выглядел Плутон до 2015 года, когда космический корабль New Horizons завершил свой пролет.Здесь можно с уверенностью сказать, что бывшая планета — гораздо более сложный объект, чем кто-либо осмеливался ожидать. Здесь есть облака, поля из азотного льда и (что удивительно) жидкий водный океан. Ученые из США и Японии думают, что они раскрыли секреты скрытого водоема Плутона.

Идея жидкого водного океана на Плутоне возникла в 2016 году, когда ученые проанализировали данные, собранные во время короткого пролета New Horizons. Модели Sputnik Planitia, левой доли «сердца» Плутона, предполагают, что существует жидкий подземный океан, движущий конвекцию и реконструкцию поверхности.Плутон, конечно, холоден. Средняя температура поверхности составляет всего -380 градусов по Фаренгейту (-229 градусов по Цельсию). Это всего 44 Кельвина от абсолютного нуля.

Итак, откуда взялась жидкая вода? У Плутона нет вулканической активности, и у него нет большого спутника, гравитация которого может вызвать приливное нагревание. Согласно новому анализу, водный океан под ледяной коркой Плутона может быть изолирован за счет газовых карманов, таких как метан, подо льдом. Эти «клатрат-гидратные» карманы газа замедляют передачу тепла из недр планеты через воду.Эта гипотеза также может служить объяснением относительной нехватки метана в атмосфере Плутона.

Интересная особенность этой идеи заключается в том, что она может означать, что в солнечной системе намного больше жидкой воды. Плутон — всего лишь один объект пояса Койпера, и тот же процесс мог бы поддерживать долгоживущие жидкие океаны на других ледяных планетоидах и лунах в Солнечной системе. Это может означать, что гораздо больше планет и планетоподобных объектов потенциально пригодны для жизни.

К сожалению, проверка этой гипотезы окажется сложной задачей.New Horizons давно ушел от Плутона — он пролетел мимо только потому, что двигался так быстро. Он готовится изучить больше объектов в поясе Койпера. Чтобы иметь хоть какую-то надежду на определение состава Плутона, нам нужен зонд, который остается на орбите, или, еще лучше, посадочный модуль. Никакие последующие миссии к Плутону не находятся в активной разработке, но концепция НАСА 2017 года призвала к разработке термоядерного двигателя, который все еще далек от реальности. Это должно дать вам представление о том, в каком далеком будущем мы говорим.

Сейчас читают:

Холодный Плутон начинался как теплое место с подземным океаном, как показывают исследования.

Плутон, холодный маленький мир, населяющий внешние пределы Солнечной системы, возможно, родился как более теплое место, укрывающее подземный океан, который существует до сих пор, говорят исследователи. Понедельник.

Анализ изображений его поверхности, сделанных в 2015 году космическим аппаратом НАСА New Horizons, и компьютерное моделирование внутренней части карликовой планеты привели исследователей к предложению сценария «горячего старта» для формирования Плутона около 4,5 миллиардов лет назад как Солнечной системы, включая Земля обрела форму.

«Когда формировался Плутон, новый материал должен был входить и воздействовать на его поверхность. Каждое столкновение похоже на взрыв, который согреет близлежащую территорию», — сказал ученый-планетолог из Калифорнийского университета в Санта-Крузе Карвер Бирсон, ведущий автор исследования. опубликовано в журнале Nature Geoscience.

«Если Плутон формировался медленно, поверхность охлаждалась бы между каждым столкновением и обычно оставалась очень холодной. Если Плутон сформировался быстро, у вас будет удар на вершине удара, и поверхность не успеет остыть. Мы подсчитали, что если Плутон сформировался менее чем за 30 000 лет тепла от этих ударов могло быть достаточно, чтобы привести к раннему океану ».

Плутон, вращающийся вокруг Солнца примерно в 40 раз дальше Земли в регионе, называемом поясом Койпера, может иметь ледяную внешнюю оболочку толщиной в сотни километров на поверхности океана воды, возможно, смешанной с солями и аммиаком, с твердым скалистым ядром внизу. — сказал Бирсон.

Поверхностные трещины могут быть вызваны замерзанием воды

Согласно этому сценарию, части океана со временем будут постепенно замерзать. Вода расширяется при замерзании, и трещины на поверхности Плутона могут быть тому доказательством. Температура поверхности Плутона составляет около -230 C.

Поскольку вода считается жизненно важным ингредиентом для жизни, подземный океан может сделать Плутон перспективным кандидатом на укрытие живых организмов.

«Вода могла химически взаимодействовать со скалистым ядром под океаном, давая вам больше химических ингредиентов для работы», — сказал Бирсон.«Это правильные ингредиенты для жизни? Мы не знаем. Нам нужно больше узнать о том, как формируется жизнь или как может образоваться жизнь, чтобы найти эти ответы».