НОВОЕ ОТКРЫТИЕ: ДВЕ КАРЛИКОВЫЕ ПЛАНЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ МОГУТ ИМЕТЬ ПОДЗЕМНЫЕ ОКЕАНЫ

Два карликовых планеты в нашей солнечной системе, по именам Эрида и Макемаке, возможно, обладают достаточной геотермальной активностью для поддержания океанов жидкой воды внутри, согласно моделированию, описывающему новые наблюдения, сделанные с телескопом Джеймса Уэбба. "Мы видим интересные признаки теплых периодов в холодных местах", - сказал Кристофер Глейн, планетарный геохимик из Юго-Западного исследовательского института Техаса, в заявлении.

ОБНАРУЖЕННЫЙ ГЛУБОКО В ПОЯСЕ КОЙПЕРА, ЭРИДА - ЭТО ЛЕДЯНОЙ МИР, который, когда его обнаружили в январе 2005 года, поставил под вопрос статус Плутона в солнечной системе. На 44 километра (27 миль) меньше Плутона, но на 25% более массивный благодаря большей концентрации пород в его ядре, Эрида стала прототипом карликовой планеты. Плутон был неизбежно вынужден последовать тем же путем. Макемаке (произносится "Мах-кей-Мах-кей") был замечен через два месяца после Эрида и, с размером около 1430 км (888 миль), примерно на 1000 км (600 миль) меньше Эрида и Плутона.

Их большое расстояние от Солнца - Эрида в настоящее время находится на расстоянии 14.4 миллиарда километров (8.9 миллиарда миль), а Макемаке - на расстоянии 7.7 миллиарда километров (4.8 миллиарда миль) - означает, что о многом неизвестно в отношении этих далеких карликовых планет.

Что показали данные Джеймса Уэбба?

Тем не менее, недавние наблюдения с телескопа Джеймса Уэбба пролили свет на миры, обнаружив удивительное происхождение замороженного метанового льда на их поверхности.

"Мы нашли доказательства, указывающие на термальные процессы, производящие метан внутри Эрида и Макемаке", - сказал Глейн.

Метан называется углеводородом, поскольку он образуется из смеси атомов водорода и углерода (конкретно, одного атома углерода и четырех атомов водорода). Эти атомы могут быть различными по своему составу, или "изотопам", содержащим одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов.

Если бы метан на поверхности этих карликовых планет был аккрецирован из первозданного диска, существовавшего вокруг молодого Солнца 4.5 миллиарда лет назад, у них было бы определенное изотопное соотношение между двумя изотопами водорода - обычным водородом, с одним протоном и нулевым нейтроном, и дейтерием, с одним протоном и одним нейтроном. Однако измеренное телескопом Джеймса Уэбба изотопное соотношение водорода отличается от того, которое ожидалось бы, если метан был первозданным, как мы видим на большинстве комет.

"Соотношение дейтерия/водорода указывает на геохимическое происхождение метана, произведенного в глубоком интерьере," сказал Глейн. "Наши данные подсказывают о повышенных температурах в каменистых ядрах этих миров, так что метан может быть приготовлен. Молекулярный азот также может быть произведен, и мы видим его на Эриде."

На Эриде и Макемаке могут быть обитаемые океаны

Иными словами, гидротермальные реакции или метаморфическая активность, подразумевающая воздействие тепла и давления на породы, должны были породить метан в глубине Эрида и Макемаке. Затем этот метан, вероятно, должен был проникнуть на поверхность через выходящие газы или даже вулканизм.

Планета Макемаке

Для того чтобы метан мог образоваться таким образом, требуется температура более 150 градусов Цельсия (около 300 градусов Фаренгейта). Эти температуры могут происходить только от радиоактивных изотопов, присутствующих в каменистых ядрах каждой карликовой планеты, выделяющих тепло при распаде изотопов.

"Горячие ядра также могут указывать на потенциальные источники жидкой воды под их ледяной поверхностью", сказал Глейн, поднимая возможность того, что Эрида и Макемаке могут содержать возможно обитаемые океаны.

Выходящий газ метана на поверхность мог происходить до недавнего времени с геологической точки зрения, согласно другому изотопному соотношению между углеродом-12, у которого 6 протонов и 6 нейтронов, и углеродом-13, у которого 6 протонов и 7 нейтронов.

"Если бы Эрида и Макемаке были местом, или возможно, по-прежнему являются местом теплой или даже горячей геохимии в своих каменистых ядрах, криовулканические процессы могли бы тогда доставить метан на поверхности этих планет, возможно, в геологически недавние времена", сказал Уилл Гранди из Ловеллской обсерватории, который руководил первыми наблюдениями JWST. "Мы обнаружили изотопное соотношение углерода, указывающее на относительно недавнее обновление поверхности."

Интересно, что модели, разработанные для описания образования и выделения метана на Эриде и Макемаке, также могут применяться к луне Сатурна Титану. Результаты наблюдений за метаном на Эриде и Макемаке описаны в статье, опубликованной в апрельском номере 2024 года журнала Icarus.

tech.news.am