У одной из лун Плутона есть приметная «шапочка» красного цвета — и ученые бьются над разгадками природы этой аномалии
Первоначально ученые подозревали, что пятно цвета ржавого железа было метаном, захваченным с поверхности Плутона, а его красный цвет является результатом медленного запекания в ультрафиолетовом свете Солнца. Это была отличная идея, которая просто напрашивающаяся на проверку.
Сочетание моделирования и лабораторных экспериментов показало, что первые предположения были не так уж далеки от истины, но с небольшим дополнением.
Красный цвет довольно обыден для богатых железом миров, таких как Земля или Марс. Но в ледяных окраинах Солнечной системы красный цвет с гораздо большей вероятностью указывает на присутствие разнообразной группы смолоподобных соединений, называемых толинами. Коричневато-красная мешанина химических веществ похожа на остатки, оставшиеся в духовке, если бы печь использовала ультрафиолетовый свет для выпечки пирожных из простых газов, таких как углекислый газ или аммиак.
На Плутоне метан мог бы стать отправной точкой. Чтобы превратиться в толин, этим крошечным углеводородам просто нужно поглощать очень специфический цвет УФ-излучения, отфильтрованного вращающимися водородными облаками, называемыми Лайман-альфа.
Красноватое свечение Плутона было предметом изучения на протяжении десятилетий. New Horizons просто сфотографировал точные узоры толинов на своей поверхности в великолепном высоком разрешении. Однако обнаружение ржавого оттенка на полюсе его компаньона стало интригующим сюрпризом.
Предполагалось, что выброшенный с Плутона метан может дрейфовать к его орбитальной луне. Но точное время, необходимое для того, чтобы газ оседал и замерзал в такое отчетливо размытое пятно, всегда было камнем преткновения.
Частично проблема заключается в соперничестве между слабой гравитацией Харона и холодным светом далекого Солнца, согревающим его поверхность. Каким бы тусклым он ни был, весеннего рассвета могло быть достаточно, чтобы растопить метановый иней, снова вытеснив его с поверхности.
Чтобы определить, что произошло на самом деле, исследователи SwRI смоделировали качающееся движение сильно наклоненной планетной системы. Они обнаружили, что секрет клеветы может заключаться во взрывном характере прихода космической «весны».
Относительно внезапное потепление северного полюса произойдет в течение нескольких лет — всего лишь мгновение на 248-летней орбите Луны вокруг Солнца. В течение этого короткого периода пелена метанового инея толщиной всего в десятки микрон испарялась на одном полюсе, а на другом начинала замерзать.
К сожалению, моделирование показало, что это движение будет слишком быстрым, чтобы большая часть замороженного метана могла поглотить достаточное количество Лайман-альфа, чтобы стать толином.
Дальнейшие лабораторные испытания и моделирование могут помочь укрепить гипотезу о том, что «румяна» Харона гораздо сложнее, чем мы когда-либо думали.