Статья, автором которой выступил ученый Оливер Уайт из Института SETI, была опубликована сегодня в журнале Nature Astronomy. Соавторами материала стали исследователи Джефф Мур, Танги Бертран и Кимберли Эннико из Исследовательского центра Эймса NASA, расположенного в Кремниевой (Силиконовой) долине.
В научной работе под названием «Промоины и рифленая местность как доказательства древнего оледенения на Плутоне» основное внимание уделяется этим особым ландшафтам, которые граничат с обширными азотными ледяными Равнинами Спутника вдоль его северо-западной окраины (рисунок 1) и являются наиболее загадочным рельефом карликовой планеты. Эти ландшафты состоят из параллельных гребней, демонстрирующих удивительно согласованную ориентацию на ENE-WSW (востоко-северо-восток и западо-юго-запад). Их очертания при этом могут значительно отличаться от аналогичных рельефов, присутствующих на Земле.
Цель исследования доктора Уайта заключалась в использовании картографирования, анализа морфометрии (процесс измерения внешней формы и размеров рельефа) и распределения хребтов для определения их происхождения и роли в общей геологической истории Плутона. В этой работе использовались данные визуализации, полученные космическим аппаратом «НАСА» под названием New Horizons, который пролетел рядом с карликовой планетой в 2015 году, а также топографические карты, созданные на основе этой информации. Промоины и рифленые хребты определяются главным образом по их топографическому контексту: первые в основном встречаются в долинах, возвышенностях и котловинах, а вторые – на более крутых горных склонах, массивах и стенках кратеров, которые отделяют котловины от долин.
Промоины и рифленая местность хорошо видны на рисунке 2, где солнечный свет падает на планетарную поверхность сверху. Они встречаются по всему периметру Равнины Спутника, на которой расположены самые низкие склоны и возвышенности, а основная тектоническая система совпадает с краем равнины. Благодаря низкой высоте этот район в прошлом, скорее всего, был покрыт ледниками из азотного льда. Об этом свидетельствует модель поведения летучих газов на Плутоне, представленная доктором Бертрандом в Эймсе.
Путем сопоставления промоин и рифленых участков с параллельными цепями вытянутых сублимационных ям (углубления, находящиеся на поверхности и образованные в местах, где лед превращается непосредственно в газ), расположенных в южной части Равнины Спутника, образование хребтов можно объяснить водно-ледяными обломками пород, высвобожденными из нижележащей коры в результате тектонической активности. Эти водно-ледяные осколки имели полужидкое состояние и находились в более плотных ледниках, которые ранее покрывали данную область и скапливались на дне удлиненных ям. По мере постепенного убывания азотного льда через сублимацию обломки пород оставались на поверхности Плутона в виде выровненных хребтов, повторяющих сублимационную форму: промоины на ровной поверхности и рифленые участки на более крутых склонах.
Оценка возраста поверхности кратера показала, что промоины и рифленые хребты образовались на раннем этапе жизни планеты, после того как на нее упал гигантский объект, приведший к формированию Равнины Спутника (это произошло примерно 4 миллиарда лет назад). Действуя как гигантская холодная ловушка, она концентрировала вокруг себя ледники из азотного льда на протяжении нескольких десятков миллионов лет, приводя при этом к их рецессии на возвышенных областях, которые сейчас занимают промоины и рифленые участки. Пока что неизвестно, за счет чего удлинялись сублимационные ямы, и почему они расположены в пространстве настолько согласовано, однако все это соответствует глобальному процессу.
Ограничением является тот факт, что истинное полярное блуждание для Плутона (представленное соавтором исследования доктором Джеймсом Кином из Caltech) указывает на то, что хребты никогда не могли быть ориентированы на север-юг. Таким образом, причина выравнивания не экзогенная (то есть расположение в пространстве, скорее всего, не регулируется исключительно солнечным светом, который приводил бы к выравниванию сублимационных ям на север-юг).
Доктор Уайт резюмирует свои выводы следующим образом: «Эти ландшафты представляют собой совершенно новую категорию ледниковых формаций, уникальных для Плутона. Они также являются геологическим доказательством того, что оледенение в прошлом было распространено по всей планете. Плотный промежуток хребтов позволяет точно определить масштаб ледников – они занимали по крайне мере 70 тысяч квадратных километров этой карликовой планеты».