Алан Стерн - За новыми горизонтами. Первый полет к Плутону

Среди различных активных территорий, обнаруженных на Плутоне, возможно, самой примечательной является обширное ледяное поле Равнины Спутника, обнаруживающее признаки активной конвекции, напоминающей медленное движение в сковороде с соусом, готовящимся на плите. Равнина Спутника в настоящий момент считается обширным и глубоким слоем азотного льда с вкраплениями метана и окиси углерода, задержавшимся в огромном углублении в форме чаши, которое, скорее всего, является древним ударным кратером. Азотные ледники спустились в этот кратер с горных склонов, тянущихся вдоль его границ. Гигантские айсберги водяного льда размещаются вдоль краев. В какой-то мере Равнина Спутника напоминает замерзший океан азота на поверхности Плутона. Этот ледник — западная область «сердца Плутона» — доминирует на всех видах полушария, видимого во время пролета. Также он, кажется, играет более значительную роль в странно соединенной геологии и метеорологии Плутона. Это огромное хранилище азота — основного вещества, которое находится в атмосфере Плутона и в его ледяной, холодной поверхности. В зависимости от сезона и климатической фазы, в которой находится Плутон, количество азота неустойчиво: он перемещается между атмосферой и поверхностью. Поэтому возможно, что Равнина Спутника время от времени сильно мелеет, а иногда в ней бывает еще большее количество азота, о чем свидетельствуют в настоящее время пустые гляциальные каналы в окружающих равнину горах. Во всей Солнечной системе нет ничего подобного Равнине Спутника.

Эффектные фотографии Плутона, освещенного Солнцем сзади, сделанные, когда «Новые горизонты» удалялись от планеты, «оглядываясь» на цель своего пролета, ярко демонстрируют красивую голубую атмосферу Плутона. Но на этих потрясающих фотографиях также можно увидеть десятки тонких слоев атмосферной дымки, висящей в холодном азотном воздухе планеты. Эта обширная атмосферная дымка простирается, по крайней мере, на 480 км над поверхностью Плутона и образует концентрические слои, которые тянутся вдоль на многие сотни километров над самым разнообразным рельефом. Эта дымка появилась из-за сложных химических процессов в атмосфере Плутона, она чем-то схожа с органической дымкой, наблюдаемой в атмосфере спутника Сатурна Титана. Так же как и на Титане, из метана, имеющегося в составе атмосферы, под действием солнечного света образуются молекулы сложных органических соединений, которые в конце концов выпадают на поверхность Плутона, чем и обусловлен его красноватый оттенок.

Все планеты, имеющие атмосферу, постоянно теряют некоторое количество составляющих ее газов, рассеивающихся в космическом пространстве. Поскольку Плутон — это очень маленькая планета с низкой гравитацией и низкой скоростью убегания, ожидалось, что его метаново-азотная атмосфера теряется очень быстро. Но, к всеобщему удивлению, неожиданные результаты измерений, сделанных «Новыми горизонтами», показали, что уровень потери азота гораздо ниже, чем было предсказано на моделях, — на самом деле утечка атмосферы идет более чем в 10 000 раз медленнее! Возможно, причина в том, что верхние слои атмосферы оказались гораздо холоднее, чем ожидалось. Это означает, что молекулы двигаются с куда более низкими скоростями, и среди них гораздо меньше тех, которые достигают скорости убегания. Причина того, почему атмосфера является настолько холодной, пока остается невыясненной.

Мы знаем, что атмосферное давление на Плутоне значительно изменяется в зависимости от температуры поверхности. Также мы знаем, что оно должно существенно изменяться со временем, когда планета проходит через свой климатический цикл длительностью в миллионы лет, а ее орбита и скорость вращения вокруг своей оси медленно колеблются, изменяя угол падения солнечного света и его количество, согревающее различные части поверхности. Все эти явления были предсказаны еще до пролета, но «Новые горизонты» обнаружили несколько доказательств, указывающих на то, что в прошлом у поверхности Плутона давление было значительно выше. Среди них — существование «стиральных досок», дюн, каналов, которые могли быть заполнены текущей жидкостью, и даже одной характерной особенности рельефа, которая выглядит как замерзшее озеро в горной долине.