Горы на Хароне раскрывают тайны его быстрого вращения

Спутник Плутона, Харон, остается одним из наименее исследованных объектов в солнечной системе, что во многом связано с тем, что он был посещен лишь однажды — во время пролета космического аппарата NASA New Horizons в июле 2015 года. Несмотря на это, миссия New Horizons передала огромное количество данных о Хароне, которые ученые продолжают анализировать, стремясь понять его формирование и эволюцию. Харон является крупнейшим спутником по отношению к своему родительскому телу в солнечной системе, имея половину диаметра Плутона и одну восьмую его массы.

Теперь команда ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе может быть на шаг ближе к разгадке истории Харона, что также может пролить свет на ранние истории других спутников внешней солнечной системы. Харон используется как "испытательная площадка" для изучения формирования и эволюции других ледяных спутников внешнего солнечного системы, о чем недавно было опубликовано в журнале Nature Communications.

Поверхность Харона относительно не была нарушена в отличие от других спутников внешней солнечной системы, которые подвергались воздействию событий, таких как ударные кратеры или внутреннее нагревание. Кроме того, экватор Харона демонстрирует уникальные тектонические паттерны, которые ученые выдвигали в качестве гипотезы с 1970-х годов, предполагая, что они возникли из-за первоначально быстрого вращения Харона, которое замедлялось со временем, что также называется деспиннингом.

В ходе исследования ученые использовали ряд компьютерных моделей, чтобы смоделировать раннюю историю Харона с целью подтвердить гипотезу о деспиннинге или другие факторы, которые привели к современным особенностям поверхности Харона. Исследователи сосредоточились на области Оз Тера, которая находится в северном полушарии Харона и характеризуется гористым и треснувшим рельефом, значительно отличающимся от более гладкого южного полушария, известного как Вулкан Планития.

В результате исследования ученые пришли к выводу, что Харон мог иметь первоначальную толщину ледяной оболочки около 30-36 километров (18-22 миль) и первоначальный период вращения около 14.3 часов. Для сравнения, текущий период вращения Харона составляет около 6.4 дней (153.3 часа), что означает, что в своей ранней истории Харон вращался более чем в 10 раз быстрее, чем сегодня. Этот деспиннинг может подтвердить давнюю гипотезу о заметных геологических различиях между северным и южным полушариями Харона. Ученые также отметили, что деспиннинг, вероятно, произошел до любых возможных криовулканических извержений, что указывает на то, что этот процесс мог произойти очень рано в истории Харона.

В исследовании отмечается: "Наша работа представляет собой подход к количественной оценке напряжения и деформации, вызванных деспиннингом, на планетарных телах, адаптируя методы структурной геологии, разработанные для земных условий. Распределение тектонических провинций на Хароне предполагает, что деспиннинг сопровождался глобальным сокращением, что поддерживает гипотезу о холодном начале Харона. Хотя наша работа предоставляет правдоподобное объяснение тектоническим паттернам, сохранившимся в северных высокогорьях Харона, для более глубокого понимания термально-механической эволюции коры требуются дополнительные исследования."

Харон был открыт 22 июня 1978 года американским астрономом Джеймсом У. Кристи в Обсерватории ВМС США. Всего через несколько недель Международный астрономический союз объявил об этом открытии. Как уже упоминалось, космический аппарат NASA New Horizons является единственным аппаратом, который посетил Харон во время исторического пролетного маневра мимо Плутона. Тем не менее, эти изображения и данное исследование дополняют растущее количество знаний о крупнейшем спутнике Плутона и могут помочь ученым постепенно восстановить формирование и эволюцию других ледяных спутников внешней солнечной системы, включая спутники, вращающиеся вокруг Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.

Какие новые открытия о Хароне и других спутниках солнечной системы сделают исследователи в ближайшие годы и десятилетия? Время покажет, и именно поэтому мы занимаемся наукой!

Как всегда, продолжайте заниматься наукой и смотрите в небо!