Горы на Плутоне покрыты странными снежными шапками из метанового льда

Плутон и Земля
Образование снежных шапок на Земле и на Плутоне (слева). Заснеженные горы Пигафетта-Монтес и Элькано-Монтес на Плутоне и Альпы на Земле (справа). Авторы и права: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute, Thomas Pesquet / ESA.

Новое исследование показало, что у гор на Плутоне есть снежные шапки, которые, возможно, образовались сверху вниз, а не снизу вверх, в противоположность тому, как формируются снежные шапки на Земле.

Когда космический зонд “Новые Горизонты” (НАСА) пролетел мимо Плутона в 2015 году, он показал удивительно сложный и разнообразный ландшафт этого далёкого мира. Замёрзшая поверхность Плутона сильно отличается и включает регионы, где преобладают различные виды льда – от замороженного метана до замороженного азота и даже водяного льда.

“Коренная порода Плутона состоит из водяного льда, но он настолько холодный, что кажется твёрже камня”, – сказал ведущий автор исследования Танги Бертран, планетолог из Исследовательского центра Эймса в Моффетт-Филд, Калифорния.

В горных цепях Пигафетта-Монтес и Элькано-Монтес в тёмном экваториальном регионе Плутона Ктулху учёные обнаружили замороженные пики, “поразительно напоминающие заснеженные горные цепи, которые можно увидеть на Земле”.

“Такой ландшафт никогда не наблюдался где-либо ещё в Солнечной системе”, – сказал Бертран.

Например, вершины Пигафетта-Монтес, которые могут подниматься над своими основаниями почти на 3,5 километра (2,2 мили), имеют яркие, отражающие много света шапки, начинающиеся на высотах от 1,5 километров (1 мили). Подобные образования также наблюдались на стенках кратеров в районе Ктулху.

Плутон
Эта фотография была получена космическим аппаратом “Новые Горизонты” во время его пролёта мимо Плутона в июле 2015 года. Авторы и права: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute.

Точный состав этого инея на Плутоне долгое время был неизвестен. Хотя исследователи идентифицировали метан, но они точно не знали, является ли этот иней чистым замороженным метаном или замороженным метаном, разбавленным замороженным азотом. Неуверенность в составе инея не давала возможности с уверенностью сказать, как именно он образовался.

Чтобы разгадать эти загадки, учёные в своём новом исследовании изучили данные, собранные аппаратом “Новые Горизонты”, сосредоточив внимание на составе инея, находящегося на больших высотах. Этот новый анализ показал, что снежный покров “представляет собой почти чистый метановый лёд со следами азотного льда”.

Исследователи также разработали компьютерную модель климата Плутона. Они сосредоточились на том, как метан циркулирует в атмосфере карликовой планеты.

На Земле снежные шапки гор образуются, когда влажные ветры поднимаются вверх по склону и охлаждаются, по мере того, как температура падает с увеличением высоты. Поднимающаяся влага охлаждается, а затем конденсируется, образуя таким образом снег на вершинах гор.

Плутон
Аппарат “Новые горизонты” получил это изображение Плутона в июле 2015 года. Авторы и права: NASA / JHUAPL / SwRI.

Однако на Плутоне происходит обратное. Исследователи обнаружили, что эти снежные горы на Плутоне формируются в результате нового уникального атмосферного процесса. Примечательно видеть, что два очень похожих ландшафта на Земле и Плутоне могут быть созданы двумя очень разными процессами.

Новое моделирование показало, что атмосферная циркуляция на Плутоне может концентрировать метан в нескольких километрах над равнинами карликовой планеты. Это, в свою очередь, может привести к конденсации метана в виде инея на вершинах гор.

По словам Бертрана, тонкая атмосфера Плутона нагревается Солнцем и фактически становится теплее с увеличением высоты, в то время как температура его поверхности остаётся примерно такой же низкой. В атмосфере Плутона больше газообразного метана на больших высотах, что позволяет этому газу замерзать прямо на горных пиках. На меньших высотах концентрация газообразного метана ниже, и он не может конденсироваться.

По словам исследователей, такой активностью также можно объяснить, как на Плутоне образовались другие метановые резервуары.


Больше информации: https://www.nature.com/
Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.