Новые исследования предполагают, что на невидимой стороне Плутона могут находиться гигантские ледяные образования, похожие на те, что были обнаружены на снимках NASA почти десять лет назад. Эти зазубренные гребни, состоящие из метанового льда, формируют так называемый «лезвиевидный рельеф», который возникает в результате длительной эрозии.
В 2015 году космический аппарат New Horizons впервые запечатлел высокое разрешение поверхности Плутона, пролетая мимо этой карликовой планеты. Теперь анализ менее детальных данных позволил ученым предположить, что аналогичные структуры могут существовать и на неисследованных участках Плутона, что указывает на глобальные климатические процессы, формирующие его ландшафт.
Исследование, проведенное Ишаном Мишрой и его коллегами из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL), Калифорнийского технологического института (Caltech) и других международных научных организаций, было опубликовано в Journal of Geophysical Research: Planets.
Изучение невидимого с помощью света
Поскольку детальных снимков обратной стороны Плутона нет, ученые использовали фотометрический анализ, чтобы проверить гипотезу о том, что лезвиевидный рельеф, обнаруженный на изученной стороне планеты, присутствует и на неисследованных участках.
Для этого международная команда исследовала, как солнечный свет отражается от разных областей Плутона, что позволило оценить «макроскопическую шероховатость» поверхности — то есть насколько рельеф является неровным или зазубренным по сравнению с уже известными данными.
Ученые сосредоточились на высокогорных районах неисследованного полушария, где метановый лед присутствует в больших количествах. Эти зоны ранее были зафиксированы спектрометром LEISA на борту New Horizons.
Применив модель «кратерной шероховатости», разработанную несколько десятилетий назад, исследователи оценили неровности поверхности, анализируя, как свет отражается от параболических впадин — например, от кратеров чашеобразной формы.
Хотя точные значения остаются не до конца определенными, результаты ясно показали, что предполагаемые зоны лезвиевидного рельефа на Плутоне значительно более шероховаты, чем другие участки, включая уже изученные области.
Ключ к пониманию активной планеты
Новое исследование подтверждает теорию о том, что лезвиевидный рельеф на ледяных планетах, подобных Плутону, формируется в результате сублимации — процесса, при котором метановый лед переходит из твердого состояния сразу в газообразное. Это объясняет образование чашеобразных впадин с острыми гребнями высотой в несколько сотен метров.
Данный процесс, вероятно, связан с долгосрочными климатическими циклами и изменениями солнечного нагрева. Тот факт, что обратная сторона Плутона также может содержать подобные структуры, указывает на то, что эрозия, вызванная сублимацией, является глобальным явлением, происходящим на всей планете в течение длительных геологических периодов.
Расширение карты Плутона
Поскольку во время пролета New Horizons в 2015 году основное внимание уделялось только одной стороне Плутона, данных о его обратном полушарии до сих пор крайне мало.
Однако новая работа Мишры и его команды, использующая методы фотометрии, предоставляет одни из самых убедительных доказательств того, что подобные геологические особенности существуют и на скрытых от наблюдения участках.
Кроме того, исследование демонстрирует, как модели рассеивания света могут помочь астрономам изучать другие удаленные планеты, для которых пока нет детальных изображений. Этот метод может оказаться особенно полезным для будущих миссий, где высокое разрешение съемки может быть недостижимо из-за теней от кратеров или других особенностей рельефа.