После исторического пролета зонда НАСА «Новые горизонты» мимо Плутона в прошлом году ученые стали получать новые и новые данные, указывающие на то, что под ледяной поверхностью карликовой планеты может находиться океан жидкой воды. Сегодня при помощи моделирования динамики космического столкновения, сформировавшего крупный кратер на поверхности Плутона, команда исследователей произвела новую оценку глубины возможного подповерхностного океана Плутона.

В этом исследовании, проведенном командой ученых под руководством геолога из Брауновского университета, США, Брэндона Джонсона, установлено с высокой долей вероятности, что под поверхностью Плутона находится океан жидкой воды глубиной 100 километров. Кроме того, в исследовании проведена оценка состава вещества этого океана, который оказался схожим с составом вещества Мертвого моря, расположенного на поверхности нашей планеты.

Метод, используемый в этом исследовании, основан на анализе гравитационных аномалий, вызываемых гипотетическим подповерхностным океаном. Известно, что жидкая вода имеет большую плотность, чем водяной лед, поэтому при равенстве объемов она имеет большую массу и, следовательно, интенсивнее участвует в гравитационных взаимодействиях. Планетологи уже давно обратили внимание на тот факт, что под поверхностью Плутона в области равнин Спутника, находящихся в западной части знаменитого участка поверхности карликовой планеты в форме сердца, имеется скопление избыточной массы, проявляющее себя в гравитационном взаимодействии со спутником Плутона Хароном, по отношению к которому Плутон находится в приливном захвате, то есть обращен к нему всегда одной и той же стороной. С другой стороны, известно, что равнины Спутника представляют собой гигантский ударный кратер, поэтому при отсутствии дополнительного источника избыточной массы должны, скорее, демонстрировать её недостаток, вызванный выбросом вещества с поверхности в результате столкновения. Так как наблюдения выявляют, напротив, положительную гравитационную аномалию, или избыток массы в области поверхности под равнинами Спутника, то в этом случае, считают авторы работы, реализуется менее типичная схема столкновения, при которой дефицит массы может компенсироваться за счет подъема к поверхности более тяжелых слоев из глубины карликовой планеты, таких как, например, слои жидкой воды.

В своем исследовании Брэндон и его коллеги проанализировали при помощи численных методов динамику космического столкновения, сформировавшего равнины Спутника с учетом обозначенных выше методологических положений и получили примерную толщину слоя подповерхностного океана, способную вызвать положительную гравитационную аномалию, эквивалентную аномалии, наблюдаемой для равнин Спутника, которая оказалась равна примерно 100 километрам, и примерное содержание солей в воде этого океана, которое составило около 30 процентов.

Работа опубликована в журнале Geophysical Research Letters.