Загадка формирования структуры поверхности похожее на сердце виденное на снимках карликовой планеты Плутон, сделанных зондом New Horizons, наконец-то решена международной группой астрофизиков. Открытие стало возможным благодаря численному моделированию, которое успешно воспроизвело необычную форму этой ледяной структуры и объяснило ее происхождение гигантским медленным ударом под косым углом.
Сердце в поясе Койпера
Равнина Спутника (Sputnik Planitia) — это удивительный регион, расположенный на поверхности карликовой планеты Плутон. Впервые он был обнаружен в 2015 году космическим аппаратом НАСА «Новые горизонты», который сделал первые детальные снимки Плутона и его спутников, и отличается формой сердца и удивительно гладким внешним видом. Кроме того, он заметно ниже по высоте, чем окружающие участки поверхности карликовой планеты, а впадина достигает трех-четырех километров. Наконец, она состоит в основном из азотного льда, что придает ей яркий белый цвет.
Точное происхождение Равнины Спутника открыто для споров, и с момента ее открытия она привлекает интерес и внимание астрономов. Однако одна из доминирующих теорий предполагает, что она является результатом катаклизмического столкновения в далеком прошлом Плутона. Согласно этой теории, в поверхность Плутона врезался массивный ударный элемент, который образовал впадину и оставил после себя характерную форму. Численное моделирование также поддержало эту гипотезу, показав, что удар был косым, что объясняет вытянутую форму Равнины Спутника.
Недавнее исследование группы специалистов из Университета Берна и Университета Аризоны в Тусоне пролило свет на этот вопрос.
Гигантский удар
Согласно этому исследованию, Равнина Спутника возникла в результате катаклизмического столкновения Плутона с планетарным телом значительных размеров, диаметр которого оценивается примерно в 700 километров. Для сравнения, это планетарное тело было бы примерно в два раза больше Швейцарии.
Одним из наиболее значимых результатов численного моделирования является то, что удар, сформировавший Равнина Спутника, был косым. Напомним, что при косом столкновении ударная волна ударяет по поверхности не перпендикулярно, а с некоторым наклоном. Это означает, что энергия удара распределяется по поверхности планеты неравномерно, создавая различные силы и давления в зависимости от направления удара. В результате деформация поверхности планеты происходит неравномерно, что может привести к формированию сложных геологических структур. В случае с Равнины Спутника косой удар привел к образованию вытянутой впадины, которая при взгляде сверху напоминает форму сердца.
Это открытие открывает новые перспективы в нашем понимании происхождения Плутона и формирования планет во внешней Солнечной системе. Следующие этапы исследования включают более глубокое изучение процесса миграции Равнина Спутника и ее влияния на внутреннюю структуру Плутона.
Подробности исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
