На Плутоні виявили сліди нещодавніх потоків рідкого азоту

21 серпня 2026 р. 19:56

21 серпня 2026 р. 19:56

Новий аналіз зображень місії New Horizons свідчить, що на карликовій планеті Плутон досі відбуваються активні процеси: уздовж північного краю басейну Sputnik Planitia, знаменитого «серця» Плутона, на поверхню, ймовірно, виходить рідкий азот. Про це йдеться в дослідженні, на яке звертає увагу видання Universe Today .

Sputnik Planitia — це гігантська рівнина з азотного льоду, яку New Horizons детально сфотографував під час прольоту 2015 року. На знімках видно, що її поверхня вкрита багатокутними «комірками» та темними вузькими лініями, які нагадують канали. Команда на чолі з головним дослідником місії New Horizons та віцепрезидентом Southwest Research Institute Аланом Стерном (Alan Stern) вважає, що ці структури можуть бути слідами недавніх потоків рідкого азоту з надр Плутона.

Як рідкий азот може існувати на такому холоді

Температура на поверхні Плутона ніколи не піднімається вище приблизно -229 °C, тоді як азот тане при близько -209,9 °C. Попри це, дані вказують, що десь під товстими шарами льоду азот все ж переходить у рідкий стан і проривається вгору через тріщини в льодовиках Sputnik Planitia.

Дослідники порівняли зображення Плутона з супутниковими знімками Землі, зокрема з даними Landsat для Антарктиди та Гренландії. У цих земних регіонах темні вузькі смуги на льоду часто пов’язані з талою водою, що піднімається з-під льодовикового щита, утворюючи ставки та потоки. Подібність візерунків на Плутоні та Землі підказала, що на карликовій планеті може діяти схожий механізм, тільки з азотом замість води.

На Плутоні атмосферні умови не дозволяють азоту випадати у вигляді дощу, тож джерело «зволоження» поверхні має бути підльодовиковим. Можливі варіанти — танення на основі льодовика через високий тиск кілометрової товщі льоду або глибше розташоване «сховище» рідкого азоту, яке підігрівається внутрішнім теплом Плутона.

Кріовулканізм у серці Плутона

Ще до прольоту New Horizons астрономи помічали, що Sputnik Planitia — одна з найяскравіших ділянок Плутона. Це натякало на процеси, які постійно «оновлюють» поверхню. Нове дослідження посилює гіпотезу, що таким механізмом є підйом рідкого азоту крізь тверді шари азотного льоду.

За своєю суттю це нагадує вулканізм, але замість розпеченої лави тут діє кріовулканізм — виверження холодних летких речовин. Щось має нагрівати азот під поверхнею, щоб він танув і міг рухатися вгору. Автори роботи припускають, що головну роль відіграє тиск товстих льодовиків Sputnik Planitia, який викликає локальне нагрівання. Додатковим джерелом тепла може бути внутрішнє тепло Плутона, наприклад, від радіоактивного розпаду в надрах.

Потрапляючи на поверхню, рідкий азот накопичується в невеликих «озерах» і розтікається, утворюючи темні вузькі смуги та дифузні «фартухи» на льодовій рівнині. Саме такі структури команда і виділила на детальних картах Sputnik Planitia.

Цікаво, що подібної активності поки не виявлено в інших регіонах Плутона. Водночас значна частина поверхні планети ще не була відзнята з високою роздільною здатністю, тож схожі процеси можуть відбуватися й деінде, але залишатися поза полем зору.

Молодий ландшафт і незвична фізика льоду

За словами дослідниці з SwRI Келсі Сінгер (Kelsi Singer), моделювання показує, що поверхня Sputnik Planitia дуже молода — ймовірно, їй менше ніж мільйон років. Це означає, що спостережувані структури сформувалися відносно нещодавно в геологічному сенсі.

Сінгер підкреслює, що Плутон має багато унікальних типів рельєфу, яких немає більше ніде в Сонячній системі, і північна частина Sputnik Planitia — один із таких прикладів. Там діють умови, зовсім не схожі на земні, і їхнє вивчення допомагає зрозуміти, як поводяться різні види льоду в екстремально холодних середовищах.

Комп’ютерний моделювальник Оркан Умурхан (Orkan Umurhan) із SETI Institute створив моделі, які підтверджують, що азотний лід на основі товстих льодовиків Плутона може танути. На його думку, результати роботи — вагомий аргумент на користь детальнішого вивчення фізики твердого азоту за дуже низьких температур, особливо того, як він реагує на напруження та деформації, що можуть спричиняти плавлення. Такі процеси майже не досліджені в лабораторіях.

Підказки для інших крижаних світів

Механізми танення, течії та повторного замерзання азоту на Плутоні мають аналоги й на інших далеких світах. Найочевидніший приклад — супутник Нептуна Тритон, де спостерігаються азотні гейзери та льодові потоки. Подібні процеси можуть діяти й там, під його крижаною оболонкою.

Автори роботи наголошують, що для повного розуміння різноманіття поверхонь крижаних тіл Сонячної системи потрібні нові місії з детальним картуванням. Вони вважають, що Тритон і карликова планета Еріда можуть стати наступними ключовими об’єктами для вивчення поведінки льодів у надхолодних умовах, подібних до тих, що спостерігаються на Плутоні.

Команда вже опублікувала наукову статтю з докладним описом своїх висновків. Подальші спостереження та моделювання мають допомогти з’ясувати, наскільки поширені такі азотні «кріовулкани» на Плутоні та інших крижаних світах зовнішньої Сонячної системи.

Наука