Каньон Арго на Хароне

Перед вами фотография Харона — крупнейшего спутника Плутона — сделанная аппаратом «Новые горизонты». На лимбе Харона можно разглядеть горы, каньоны, места схода оползней, области с различными цветами. Но больше всего на поверхности спутника выделяется длинная глубокая расселина — каньон Арго (Argo Chasma). По всей видимости, это крупнейший каньон в Солнечной системе.

Пожалуй, самым неожиданным открытием «Новых горизонтов» стали следы геологической активности на поверхности Плутона и Харона, ведь считалось, что и Плутон, и его спутник — это холодные каменные тела, покрытые льдом. Их недра должны быть остывшими, так как видимых причин для разогрева нет. Ядро слишком маленькое, чтобы сохранить тепло от процессов времен образования. Орбиты Плутона и Харона синхронизированы с их вращением, и потому приливные силы тоже не могут нагревать недра. Так что исследователи ожидали увидеть на обоих телах старую поверхность в кратерах. Но оказалось, что поверхность достаточно молодая — на объектах относительно недавно (в космологических масштабах) была геологическая активность.

К северу от экватора Харона располагается крупная система каньонов, Арго — лишь ее часть. Она простирается на расстояние более 1600 километров вдоль всей видимой поверхности и, вероятно, продолжается на другой стороне спутника. Благодаря удачному ракурсу удалось получить контрастное изображение, что в свою очередь помогло оценить ширину и глубину образования.

Видимый участок каньона Арго простирается на 300 км в длину, а с учетом возможного продолжения на обратной стороне, полная длина оценивается в 700 км. Глубина в некоторых участках доходит до 9 км. Для сравнения, самый большой на Земле Гранд-Каньон имеет 446 км в длину и 1,8 км в глубину. По масштабу каньон Арго можно сравнивать только с каньонами в долинах Маринера на Марсе, а высоту его склонов — с уступом Вероны на Миранде (спутник Урана).

На фото Харона выделен каньон Серенити (Serenity Chasma) и приведена его топографическая карта. Высота склонов Серенити может достигать 7,5 км. Длина выделенного участка 386 км, а ширина — 175 км. Фото с сайта nasa.gov

Но откуда на замерзшем спутнике взялись такие крупные каньоны? Первая теория их происхождения связана с теорией образования самого Харона. Этот спутник настолько большой по сравнению со своей планетой, что теория рождения из планетезимали для него не подходит. Вариант гравитационного захвата из-за малости размеров и близости спутника к планете тоже маловероятен. Остается теория ударного взаимодействия — предполагается, что 4 мрд лет назад произошло столкновение прародителя Плутона с крупным телом, из обломков которого и частей самого Плутона и сформировался Харон. Этим же чаще всего объясняют образование нашей Луны. Ударная теория объясняет и расщелины вдоль всего Харона — это своего рода трещины от удара.

Но в последнее время набирает веса другая теория — что под поверхностью спутника заключен водяной океан. Плотность Харона составляет 1,702 г/см, что немногим больше плотности воды. Вероятно, его недра на 50–70% состоят из камня и на 50–30 % из льда — в основном, водяного. Если в недрах планеты было достаточно тепла, то водяной лед мог таять и просачиваться сквозь слой рыхлого камня, создавая при этом подповерхностный океан. По мере того, как Харон со временем охлаждался, этот океан замерзал и расширялся, поднимая, раздвигая и растрескивая внешние слои спутника. Подобные трещины, но меньшего размера наблюдаются на ледниках Земли. Согласно этой теории, под почти всей поверхностью Харона должен быть огромный замерзший океан, а недра спутника в недавнем времени имели высокую температуру. Причем это не противоречит ударной теории формирования Харона.

А вот наличие теплых недр объяснить труднее. Есть предположение, что источником нагрева мог служить распад радиоактивных изотопов. Для подтверждения этой теории требуется еще много исследований, но уже сам факт геологической активности позволяет по-другому взглянуть на рождение и эволюцию тел на периферии Солнечной системы.

Фото с сайта nasa.gov.

О снимках аппарата «Новые горизонты» см. также:
1) Темная сторона Плутона, «Элементы», 28.09.2016.
2) Самая далекая фотография, «Элементы», 27.03.2018.

Александр Яровитчук