Карликовая планета Плутон имеет 5 спутников и самый крупный из них — Харон. На северном полюсе этого спутника находится область, окрашенная в кроваво-красный цвет — так называемое пятно (макула) Мордора. Ученые до сих пор размышляют, как именно эта область получила свой цвет. Но новая гипотеза может изменить наше понимание того, из чего состоит Харон и как он взаимодействует с Плутоном, сообщает "Inverse".
Астрономы называют Мордором район северного полюса Харона, связывая его со знаменитой "землей зла" из произведений Толкина. Это пятно на Хароне было обнаружено в 2015 году космическим аппаратом "Новые горизонты", и с тех пор ученые пытаются выяснить, как оно приобрело свой красный цвет.
Самая популярная сегодня теория, объясняющая это, гласит, что цвет обусловлен наличием органических соединений — толинов. Они образуются, когда ультрафиолетовое излучение разрушает химические вещества, такие как метан и углекислый газ. Но загадка заключается в том, откуда берутся эти химические соединения. Ученые думали, что газы, вырывающиеся из атмосферы Плутона, могут достигать Харона и скапливаться на его поверхности. Благодаря низкой температуре Харона эти газы превратились в лед.
Однако новое исследование предполагает, что Плутон не имеет к этому никакого отношения, и что эти химические соединения появились на поверхности Харона в результате вулканических извержений, выбросивших расплавленный лед, а не магму.
Стефани Ментен и ее коллеги из Университета Пердью подсчитали количество метана, которое могло быть выброшено из недр Харона в результате тех же извержений, которые создали обширный ледяной щит в южном полушарии Харона, называемый Равниной Вулкана. В результате моделирования ученые выяснили, что за миллионы лет пятно Мордора могло извергнуть достаточно метана, чтобы образовался лед толщиной 9 метров.
Затем космическое и солнечное излучение постепенно разрушили верхний слой молекул метана и превратили их в более темные соединения, толины, благодаря чему эта область Харона приобрела свой кроваво-красный цвет. По крайней мере, так звучит их теория.
Подземный океан жидкой воды, смешанной с аммиаком, метаном и другими химическими веществами, существовал на Хароне около 4 миллиардов лет назад. Но между 4 и 2 миллиардами лет назад этот океан замерз. Замерзшая вода начала подниматься на поверхность и расколола кору Харона. В результате начались извержения растопленного льда, — говорит Ментен.
Ученые считают, что этот ледниковый вулканизм длился около 1 миллиона лет и привел к образованию Вулканской равнины площадью 400 тысяч квадратных километров. Подобные извержения могли произойти и на севере, где образовалось пятно Мордора. Соответственно метан, вырвавшийся на поверхность, превратился в лед.
На Земле и в других каменистых мирах вулканизм играет важную роль в перемещении летучих органических соединений, таких как метан и углекислый газ, из недр планеты на поверхность. Выводы ученых предполагают, что, то же самое может быть верно и для небольших ледяных миров в поясе Койпера, где расположены Плутон и Харон.
Карликовые планеты, такие как Макемаке и Седна, которые также находятся в поясе Койпера, имеют темно-красные области на поверхности, и исследования показали, что они содержат метановый лед, и ни одна из этих карликовых планет не вращается вокруг другой карликовой планеты, такой как Плутон, из-за которой в атмосферу они могут выделять метан и другие газы.
Теперь ученые хотят знать, почему пятно Мордора красное, а не черное. Считается, что толины со временем темнеют, поэтому этот регион должен был стать черным за 2 миллиарда лет. Но так же, как и на Макемаке и Седне, эта область имеет красный цвет.
Мы думаем, что микрометеориты могут постоянно стирать верхний слой толинов, обнажая нижний красный слой. Также возможно, что газ, выходящий из атмосферы Плутона, способствует обновлению материалов на поверхности Харона, отложившихся в результате древних извержений. Но это также пока только теория, — говорит Ментен.
