Ученые смоделировали появление криовулканов на спутнике Плутона Хароне

Ученые провели моделирование недр Харона, чтобы объяснить появление на нем каньонов и криовулканов. Статья об этом опубликована в Icarus.

В основу модели легли данные, полученные аппаратом New Horizons при пролете около Плутона в 2015 году. Ученых удивило, что на Хароне есть следы криовулканической активности, хотя считалось, что это тело геологически «мертво». Согласно гипотезе, которую решили проверить авторы работы, в древности внутри Харона существовал океан, который с течением времени замерз. Это было заложено в модель — жидкость состояла из смеси воды и аммиака в различных конфигурациях. Аммиак может работать как антифриз и продлевать время существования жидкого океана.

По мере того, как океан замерзает и внутри его ледяной корки нарастает слой нового льда, давление внутри океана растет. Из-за этого вода проникает в трещины и выплескивается на поверхность под давлением, создавая криовулкан — аналог земного вулкана — и образуя каньон. Однако, основываясь на современных моделях внутренней эволюции Харона, ледяные оболочки были слишком толстыми, чтобы полностью расколоться под воздействием напряжений, связанных с замерзанием океана. Время замерзания океана также важно. Синхронные и круговые орбиты Плутона и Харона стабилизировались относительно рано, поэтому приливный нагрев происходил только в течение первого миллиона лет их существования.

«Либо ледяной панцирь Харона был менее 10 км толщиной во время извержения потоков, в отличие от принятых в науке 100 км, либо поверхность не была в прямом сообщении с океаном в ходе извержения», — поясняют ученые.

Иными словами, если принять за истину проверяемую авторами гипотезу о связи каньонов и вулканизма с океаном, то либо толщина ледяной коры на момент извержений была гораздо тоньше, чем считалось, либо у недр Харона был какой-то неизвестный источник тепла. Скорее всего, по мнению авторов, гипотеза о связи каньонов с океаном является ложными, и они образовались в ходе извержений жидкости из более мелких полостей.