Астрономы раскрыли тайну рождения "Мордора" на Хароне

Темная шапка на северном полюсе Харона, которую астрономы окрестили "Мордором", возникла благодаря сверхнизким температурам, периодически царящим на поверхности спутника Плутона из-за его необычного движения по орбите, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Когда зонд New Horizons начал сближаться с Плутоном и его "свитой" в июне 2015 года, первые же фотографии планеты и его спутников раскрыли крайне необычный ледяной мир, многие черты которого ученые затруднялись объяснить.

Ярким примером этого стал так называемый "Мордор" на северном полюсе Харона, самом крупном спутнике Плутона, который научная команда New Horizons увидела одновременно со знаменитым "сердцем" карликовой планеты, равнинами Спутника. "Мордор" представляет собой темно-красный скалистый регион, покрытый, как тогда посчитали ученые, следами атмосферы Плутона.

Уильям Грунди (William Grundy) из обсерватории Лоуэлл в Флагстаффе (США) и его коллеги по научной команде New Horizons подтвердили, что "Мордор" родился в результате подобного "обмена материей" между двумя планетами, и благодаря необычному движению Харона по орбите, изучив данные, которые зонд недавно передал на Землю.

Как объясняют ученые, темно-красный цвет "Мордора" обусловлен тем, что он покрыт своеобразным "снегом" из непредельных углеводородов-толинов, возникших в результате распада молекул метана и этана под действием лучей Солнца. Источником этого "снега" может быть только Плутон, так как для его образования нужна атмосфера и большие запасы углеводородов, отсутствующие на Хароне.

Этот "снег" выживает на поверхности Харона и накапливается на его полюсе благодаря тому, что диск Плутона периодически закрывает "Мордор" и прочие части северного полушария планеты от света Солнца, резко понижая температуру его поверхности. Такие периоды "вечной тьмы", как показывают расчеты ученых, могут длиться до 150 лет, в ходе которых температура поверхности Харона падает на 20-40 градусов Кельвина. Такое поведение космического "Мордора" роднит его с его Толкиеновским тезкой, "страной, где распростерся мрак".

В данные эпохи температура в "Мордоре" падает до магической отметки в 25 градусов Кельвина (минус 248 градусов Цельсия), при переходе которой метан, толины и прочие углеводороды превращаются в лед и снег. Благодаря этому органические вещества, "сбегающие" из атмосферы Плутона, постепенно накапливаются на северном полюсе Харона, где молекулы метана могут продолжать превращаться в толины под действием галактических лучей, солнечного ветра и ультрафиолета.

Когда на Хароне наступает "лето" и Плутон перестает закрывать собой от него Солнце, температура резко вырастает, и метан и прочие легкие вещества испаряются в открытый космос, а более тяжелые толины остаются на месте, образуя новый слой "красного снега".

Процесс накопления этого снега идет крайне медленно, со скоростью в 3 нанометра в год, что означает, что текущая темная шапка Харона формировалась как минимум несколько миллионов лет. Даже за миллиард лет слой толинов в "Мордоре" достиг толщины всего в 30 сантиметров. Это позволяет считать рост "Мордора" на Хароне одним из самых медленных геологических процессов в Солнечной системе.