Крижаний супутник Плутона, Харон, приховував таємницю свого обертання протягом мільярдів років. Проте нове комп’ютерне моделювання, результати якого опубліковані в науковому журналі Nature Communications, нарешті пролило світло на його раннє дитинство. Науковці виявили на поверхні цього небесного тіла чіткі тектонічні «шрами», які доводять: у минулому Харон обертався навколо своєї осі вдесятеро швидше, ніж сьогодні.
У Сонячній системі діє фундаментальний механізм взаємодії небесних тіл, відомий як припливне гальмування. Під дією потужних припливних сил планети-господаря супутник поступово уповільнює власне обертання. Водночас припливні сили деформують його надра, що може змінювати тепловий стан і геологічну будову тіла. Зрештою обертання синхронізується з орбітальним рухом, і супутник опиняється в стані припливного захоплення, коли завжди повернений до планети одним і тим самим боком.
Теоретично цей процес давно описаний, однак знайти його геологічні сліди надзвичайно складно. Харон став ідеальним об’єктом для таких пошуків: як вважають дослідники, його крижана поверхня майже не змінювалася протягом близько 4 млрд років, тому зберегла унікальний геологічний літопис ранньої історії Сонячної системи.
Таємниці регіону Oz Terra
Група дослідників під керівництвом Ханчжана Чена вивчила структуру гірських хребтів у північній півкулі Харона — в області, що має назву Oz Terra. Науковці проаналізували велетенські розломи, які тягнуться на відстань понад 200 км. Асиметрична форма їхніх схилів вказала на те, що ці структури утворилися внаслідок глобального стиснення кори, а не її розтягування.
Математичне моделювання показало: щоб на поверхні з’явилися саме такі складки, на момент уповільнення Харон мав володіти міцною крижаною оболонкою завтовшки не менше ніж 30–36 км. У процесі гальмування форма супутника змінювалася, через що його екваторіальна зона стиснулася приблизно на 1 %. Це колосальне напруження крижана кора поглинала вздовж уже наявних ліній розломів, виштовхуючи вгору величні хребти.
Доба тривалістю 14 годин
Розрахунки астрономів дають змогу відтворити дивовижну картину минулого. На початку своєї еволюції Харон робив повний оберт навколо осі всього за 14,3 години. З часом гравітація сусіднього Плутона невпинно гальмувала супутник, поки тривалість його доби не збільшилася до нинішніх 153,3 годин, або близько 6,4 земних діб.
Ці дані також свідчать про те, що супутник розпочав свою історію у відносно холодному стані. Це дозволило йому швидко наростити товсту та жорстку крижану «броню», яка й зафіксувала сліди гравітаційної боротьби. Хоча в моделях ще залишаються певні невідомі змінні, це відкриття є унікальним геологічним документом, який допоможе науковцям зрозуміти складну історію та еволюцію інших крижаних світів на околицях нашої системи.
Раніше ми розповідали про те, як утворилася «червона шапка» Харона.
За матеріалами phys.org
