Азотные снегопады уронили "сердце" Плутона

Исследователи из США установили, что равнина Спутник играет ещё большую роль для Плутона, чем считалось ранее. Регулярное накопление снега и льда там ведёт к переориентации оси вращения планеты. Открытие этого необычного механизма показывает, что процессы, идущие в атмосфере небесного тела, могут влиять на поведение планеты в целом. Соответствующая статья опубликована в Nature.

Исследователи провели моделирование осадков на Плутоне. В его ходе они пришли к выводу, что возникновение кратера за счёт выпадения над ним азотного снега со временем ведёт к перемещению области с этим кратером к экватору. Изучение рельефа равнины Спутник показало, что она возникла именно на месте такого ударного кратера, который образовался из-за падения большого астероида.

В ходе моделирования учёные установили, что даже если бы в момент удара область будущей равнины находилась на полюсе, она всё равно сместилась бы к экватору. Во впадине кратера систематически выпадал бы азотный снег из атмосферы, но испариться из впадины он не мог бы, поскольку там тень. За счёт тяжести накопленного снега и её влияния на вращение планеты поверхность Плутона постепенно сдвигалась бы относительно оси её вращения, что и привело бы равнину Спутник на экватор. Авторы делают предложение, что, скорее всего, так и случилось в прошлом Плутона. Таким образом, отмечают они, впервые можно говорить о ситуации, когда снегопады ведут к резкому изменению положения в пространстве для целой планеты. 

Вращение планеты происходит таким образом, при котором оно требует минимум энергии. Поэтому если в её приполярной части возникает какая-то дополнительная масса, то постепенно она начинает перемещаться ближе к экватору. Такое изменение называется истинным смещением полюсов. Начало сходного процесса можно наблюдать, если раскрутить юлу и налепить на её верхнюю часть жвачку. Юла начнёт вращаться с колебаниями, из-за которых быстро упадёт. Ранее нечто похожее случилось на Марсе: после удара особо крупного астероида с одной из сторон планеты возникла "припухлость", и её район со временем стал экватором, из-за чего бывшие приполярные льды попали в нынешние тропические области.

Плутон, в отличие от Земли, имеет очень большой угол наклона оси вращения. Он настолько велик, что летом северного полушария он у Плутона практически лежит на боку, подставляя Солнцу северный полюс. Зимой освещается южный полюс. Экватор же там, в отличие от нашего, освещается всё время (кроме весеннего и осеннего равноденствий) по-минимуму, из-за чего там холоднее, чем в остальных местах планеты. Год Плутона в 248 раз дольше земного, поэтому весь легковозгонямый лёд с его плюсов за лето успевает испариться, делая азотную атмосферу планеты немного плотнее. Однако когда азот из освещаемой полярной области попадёт в плохо освещаемую экваториальную, он охлаждается и выпадает в виде снега.

Как уже писал Лайф, другие научные группы предлагают ещё один механизм, при помощи которого на равнине Спутника образовалась гравитационная аномалия, передвинувшая со временем равнину на экватор. Речь идёт о подъёме воды из подлёдного океана сразу после удара астероида. Вода, оказавшись у поверхности, быстро намерзала, формируя большое скопление материала. В теории это могло создать гравитационную аномалию и само по себе, без привлечения азотного снега.