До некоторых пор считалось, что жизни на ледяных планетах быть не может, потому что вода там находится в состоянии льда, а развитие биоорганизмов в такой среде невозможно.
В новой статье, опубликованной в журнале "Nature", Шуничи Камата из Университета Хоккайдо в Японии и его коллеги – подчеркивают потенциал Плутона по сохранению жидкой воды в виде подземного океана.
Эта карликовая планета в отдаленных, а поэтому очень холодных внешних регионах Солнечной системы – обычно не представляет интереса для астробиологов. Ведь температура поверхности Плутона колеблется от -233 до -213 градусов Цельсия – вода в таких температурах не может сохранять жидкое состояние.
Однако ученые перестали быть уверены в этом с тех пор, как миссия "Новые горизонты" пролетела мимо Плутона в 2015 году и сделала изображение равнины Sputnik Planitia, сравнительно недавно открытого региона Плутона размером с Украину, состоящего в основном, как предполагалось ранее, из тонкого льда вблизи экватора планеты.
Включив новые данные, полученные в ходе миссии "Новые горизонты", команда Каматы провела компьютерное моделирование с двумя различными сценариями: один со слоем гидрата метана (супрамолекулярное соединение метана с водой, устойчив при низких температурах и повышенных давлениях) между ледяной оболочкой Плутона и предполагаемым водным океаном под ним, и другой без такого слоя. Известно, что гидрат метана встречается на дне океанов Земли, где преобладают холодные температуры и высокое давление. Считается, что метангидрат также распространен на ледяных телах во внешней Солнечной системе. Метан застрял в кристаллической структуре воды, в результате чего слой действует как хороший изолятор, улавливающий внутреннее тепло.
Моделирование показало, что без изоляционного слоя для формирования равномерно толстой ледяной корки над подповерхностным океаном Плутона понадобился бы всего один миллион лет. Но если бы присутствовали гидраты метана, это заняло бы миллиард лет! Более того, подземный океан, вероятно, никогда не замерзнет полностью, учитывая ожидаемую жару от приливно-отливных сил, вызываемых большой луной Плутона Чароном, а также от случайных падения крупных астероидов и комет.
Если большая часть метана Плутона попала в лед, то это также объясняет, почему атмосфера карликовой планеты так богата азотом, но бедна метаном. Слой гидрата метана работал бы так же, как ледяной покров над земными озерами зимой, что позволяет рыбам выживать в воде, оставляя ее жидкой при отрицательных температурах.
Результаты исследования имеют отношение не только к наличию жидкой воды и к жизни на Плутоне, но и к другим ледяным телам и так называемым "планетам-изгоям", которые блуждают по космосу, не получая тепла от солнца. Существует ли жизнь на Плутоне или в любом другом ледяном мире, конечно же, весьма спорно, поскольку жидкая вода не обязательно гарантирует жизнь. Однако такой изоляционный механизм, несомненно, повысит потенциальную пригодность планеты для обитания. А учитывая, что только в нашей Солнечной системе есть много других ледяных миров, и что, по некоторым оценкам, на каждую звезду на небе есть хотя бы одна планета-изгоем, находка Каматы и ее коллег может быть очень существенной.