Ученые надеются отправить к Плутону еще одну миссию с орбитальным аппаратом стоимостью в 3 миллиарда долларов для дальнейшего изучения подповерхностных океанов Плутона и его спутника Харона, сообщает Spaceflight Insider.
Когда в 2015 году космический аппарат «Новые горизонты» облетел Плутон, он обнаружил доказательства существования подповерхностного океана, добавив этот маленький мир к растущему списку миров Солнечной системы, на которых есть океаны, потенциально способные поддерживать простейшую жизнь. Эти миры включают карликовую планету Цереру, спутники Юпитера Европу и Ганимед, а также спутники Сатурна Энцелад и Титан.
В статье, опубликованной в журнале Icarus, группа исследователей под руководством Амирхосейна Багери из Института геофизики в Цюрихе, Швейцария, использовала компьютерное моделирование для изучения истории и эволюции подземных океанов Плутона и Харона.
Расположенные более чем в четырех миллиардах км от Солнца (в момент противостояния), такие миры, как Плутон и Харон, могут содержать подповерхностные океаны из-за внутреннего нагрева путем радиоактивного распада горных пород. Взаимное приливное растяжение каждого из миров не является источником тепла из-за малого размера объектов.
Измерив энергетический баланс между нагревом и охлаждением Плутона и Харона, исследователи получили данные об изменении температуры и глубины подземных океанов двух миров. Смоделированные ими параметры включают толщину поверхностного льда океанов, их глубину и процентное содержание аммиака в океанах.
Ученые выяснили, что подповерхностный океан Харона был полностью заморожен уже в течение примерно 500 миллионов лет, поскольку у луны более низкий тепловой баланс, чем у Плутона.
Поскольку Плутон имеет более крупное ядро, более вязкий лед (лед, который имеет твердо-жидкую консистенцию) и более высокое содержание аммиака, его подземный океан выжил и теперь оценивается в толщину от 25 до 95 миль (от 40 до 150 километров).
Предлагаемая миссия по возвращению к Плутону под названием «Персефона» имеет приблизительную дату запуска в 2031 году. Концепция миссии включает в себя запуск аппарата ракетой-носителем NASA SLS, затем год спустя облет Юпитера, как это сделал зонд «Новые горизонты», и прибытие к Плутону в 2058 году, после сближения с более близким объектом из пояса Койпера в 2050 году.
Космическому зонду потребуется 27 лет, чтобы достичь Плутона, потому что, в отличие от New Horizons, ему придется лететь медленнее, чтобы иметь возможность выйти на орбиту вокруг карликовой планеты.
Кроме того, Плутон удаляется от Солнца после своего перигелия в 1989 году, поэтому «Персефоне» придется путешествовать дальше, чем предшественнику.
Изучение подповерхностного океана Плутона, который потенциально может быть населен простейшей жизнью, является основным стимулом для миссии. Другим стимулом является неожиданное открытие геологической активности на Плутоне.
Доктор Карли Хоуэтт из Юго-Западного научно-исследовательского института (SWRI) в Боулдере, штат Колорадо, которая является ведущим исследователем предлагаемой миссии, сказала, что ученым нужна орбитальная миссия, а не просто пролет, чтобы объяснить, как на Плутоне могут существовать активные недра. Кроме того, орбитальный аппарат сможет изучить гравитацию системы Плутона.
Помимо изучения внутренней структуры Плутона, «Персефона» также будет наблюдать за его поверхностью и атмосферой, а также поверхностями и атмосферами других, более мелких объектов в поясе Койпера.
Ожидается, что предложение Хоуэтт, предусматривающее вторую встречу зонда с объектом пояса Койпера в 2069 году после трехлетнего пребывания на орбите Плутона, будет рассмотрено руководством Десятилетнего обзора планетарной науки и астробиологии, которое выбирает будущие миссии NASA.