Рівнина Супутника

Мозаїка знімків зонда New Horizons (північ праворуч угорі)

Попередні назви деталей поверхні

Північно-західний край рівнини. Видно комірки, на які поділена її поверхня, та сусідні гори.

Потоки плинного азотного льоду на півночі рівнини (контекст).

Льодовик, що сходить долиною з височин на сході й розтікається рівниною (контекст).

Ділянка рівнини шириною 460 км. Видно подвійні борозни та невеликі пагорби (контекст).

Борозни зблизька. Маленький темний пагорб — ймовірно, айсберг із водяного льоду, принесений до борозни конвективними рухами. Вузол борозен праворуч, найімовірніше, вже в стані руйнування^[1].

Ділянки на півдні рівнини, всіяні дрібними заглибинами (контекст).

Рівнина Супутника (Sputnik Planitia) — простора світла рівнина на Плутоні. Відкрита на знімках, зроблених 2015 року космічним апаратом New Horizons, і названа на честь першого штучного супутника Землі. Ця назва (спершу — в вигляді Sputnik Planum, «плато Супутника») була запропонована науковою групою проекту New Horizons 2015 року^[2][3], а 7 вересня 2017 затверджена Міжнародним астрономічним союзом^[4][5].

Ця рівнина є найпримітнішим геологічним об'єктом, виявленим на Плутоні,^[6] і багата на своєрідні та загадкові деталі поверхні. Вона має округлу форму з виступом на південь-південь-схід. Розмір основної частини становить 1000×800 км, а виступ тягнеться приблизно на 500 км. Найбільший розмір рівнини — 1500 км, що становить 40 % довжини меридіану Плутона. Розташована вона біля центра протилежної до Харона півкулі (координати центра основної частини рівнини — біля 25° пн. ш. 176° сх. д.). Її площа становить близько 870 000 км^2[7] — 5 % поверхні Плутона.

Розташування та суміжні об'єкти

На сході рівнина межує з просторою ділянкою нерівної, але теж світлої місцевості. Разом вони утворюють найбільшу на Плутоні світлу деталь альбедо, відому як область Томбо (Tombaugh Regio), або «серце Плутона». На північному сході рівнина має доволі рівну й чітку межу, що сягає довжини 600 км і отримала назву «уступ Кусто» (Cousteau Rupes). Вздовж західної межі рівнини розкидані кілька гірських масивів. Це (з півночі на південь) гори аль-Ідрісі, гори Чжена Хе, гори Баре, гори Гілларі та гори Норгея. Біля південного кінця рівнини стоять хребти Пандемоніума^[en], що межують із двома своєрідними округлими височинами з заглибинами в центрі^[2]. Вони названі горою Райта та горою Пікара і, можливо, є кріовулканами^[7][8]. На самій рівнині, особливо поблизу країв, багато невеликих пагорбів. Деякі з їхніх груп отримали назви на честь різних космічних місій та програм^[2].

Дещо південніше екватора Плутона майже по всій його довжині тягнеться широка неоднорідна темна смуга. Південна частина рівнини перетинає її, утворюючи найбільший її розрив. Частини цієї смуги, що межують із рівниною, названо областю Ктулху (на заході) та областю Круна^[en] (на сході).

Загальний опис

Рівнина Супутника лежить дещо нижче за навколишню місцевість. Це заповнена льодами западина — ймовірно, великий древній поруйнований кратер^[7][9]. Але форма рівнини далека від круглої, а її межа лише на чверті довжини є чіткою і дугоподібною (уступ Кусто, що обмежує рівнину з північного сходу). З інших боків край цього гіпотетичного кратера більш порізаний: на заході його розривають нерівномірно розкидані гори висотою до 5 км^[7], а на півдні його взагалі не видно, і там рівнина виходить далеко назовні. Таким характером межі вона нагадує рівнину Спеки на Меркурії. Можливо, це результат того, що обидві вони з'явилися при заповненні гігантських кратерів плинними речовинами — лавою на Меркурії та льодом на Плутоні^[9]. Гадана глибина басейну рівнини Супутника та ознаки конвекції в її льодах вказують на те, що товщина цих льодів може сягати кількох кілометрів^[6][9][10].

Поверхня рівнини дуже молода, що видно з відсутності на ній помітних кратерів (при роздільній здатності 350 м/пікс). Розраховано, що тривалість існування кратерів там не перевищує 10 млн років. Ймовірно, їх швидке руйнування — наслідок малої міцності та значної рухомості тамтешніх льодів^{[6][7][3][11][10]}.

Рівнину вкривають поширені на Плутоні льоди — замерзлий азот із домішкою метану та монооксиду вуглецю^[12]. Це леткі речовини, що складають і атмосферу Плутона; вони здатні випаровуватися, конденсуватися й мігрувати поверхнею. Рівнина може бути найбільшим на Плутоні їх резервуаром і, як наслідок, суттєво впливати на стан атмосфери^[3][10][13]. Вона є єдиним місцем, де в значних кількостях виявлено всі три речовини^[12]. Вміст монооксиду вуглецю на рівнині найбільший з-поміж усіх досліджених регіонів^{[12][13][3][14]}.

Всі перераховані льоди доволі плинні: під дією сили тяжіння вони можуть повільно повзти подібно до водяного льоду на Землі^[6]. Водяний же лід при температурах Плутона дуже міцний. По всій видимості, саме з нього складаються височини, що оточують рівнину^[7][12][3]. Він легший за азотний і може утворювати айсберги, здатні плавати в замерзлому азоті. Можливо, дрібні блоки водяного льоду під дією конвективних рухів плавають по всій рівнині, тоді як більші — кутасті гори, що розташовані по її краях, — лише трохи зміщуються та прокручуються (судячи з їх вигляду, вони можуть бути фрагментами колись суцільного покриву, що роз'єдналися й розсунулися)^[7][11].

Деталі поверхні

Апарат New Horizons відзняв усю рівнину з роздільною здатністю не гірше кілометра на піксель^[15], а невелика її частина потрапила в число ділянок, відзнятих із найвищою детальністю — близько 80 метрів на піксель^[16].

Майже вся поверхня рівнини (крім південного та східного країв) перетята криволінійними борознами, що ділять її на комірки розміром у кілька десятків або близько сотні кілометрів. Ширина борозен становить 2–3 км, а глибина — до 100 м^[7]. Вони зазвичай подвійні й дещо темніші за околиці. В борознах, особливо в місцях їх з'єднання, часто трапляються дрібні темні пагорби^[3]. Поверхня принаймні деяких комірок у центрі вища, ніж по краях, на величину до 50 м^[7]. Найімовірніше, комірки створені конвекцією в плинному азотному льоді (див. комірки Бенара)^[7][3][10]. В їх центрі лід підіймається, а під борознами — опускається. При цьому в борознах накопичуються айсберги водяного льоду, що й виглядають як дрібні пагорби. Впродовж мільйонів років конфігурація комірок може змінюватись: вони деформуються, з'єднуються та роз'єднуються. При цьому деякі борозни втрачають активність та починають зникати; подекуди на рівнині видно рештки таких борозен^[1]. Комп'ютерне моделювання показує, що швидкість льоду на поверхні рівнини сягає кількох сантиметрів на рік, і від центру до краю комірки він переміщується за сотні тисяч років^[6].

З височин, що оточують рівнину, на неї сповзають азотні льодовики. Деякі з них лежать у деревоподібно розгалужених долинах. Льодовики можуть бути частиною кругообігу азоту на Плутоні: їх підживлює конденсація газу, що випаровується, серед іншого, з самої рівнини^[7][10][3].

Деякі ділянки рівнини всіяні численними заглибинами шириною близько 2 км. Особливо багато їх на півдні. Часто вони вишикувані в довгі паралельні вигнуті ряди, а іноді злиті докупи. Їх поява може бути пов'язана з розтріскуванням та сублімацією льоду^[17]. При малій роздільній здатності ряди цих заглибин нагадують дюни, і перші інтерпретації деяких їх знімків були саме такими^[18][19].

На рівнині трапляються деталі, що можуть бути ознаками дії вітру. Це темні смуги довжиною до 50 км, що тягнуться від деяких пагорбів по азимуту 140° від півночі. Можливо, темна речовина здута з пагорбів, а можливо, вони створюють у потоці газу збурення, що здувають світлу речовину з поверхні^[3]. Вплив вітру може бути причиною забарвлення і значно більшої області — східної половини області Томбо. Вона вирізняється з-поміж околиць лише яскравим покривом із замерзлих льодів, які, ймовірно, мігрували туди з рівнини^[13].

Примітки

1. ‘X’ Marks a Curious Corner on Pluto’s Icy Plains. The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. 7 січня 2016. Архів оригіналу за 23 травня 2016. Процитовано 24 травня 2016.
2. Informal Names for the Features on Pluto and Charon. SETI Institute, New Horizons project. Архів оригіналу за 4 грудня 2015. Процитовано 19 грудня 2015.
3. Stern, S. A.; Bagenal, F.; Ennico, K. та ін. (16 жовтня 2015). The Pluto system: Initial results from its exploration by New Horizons (PDF). Science. 350 (6258). arXiv:1510.07704. Bibcode:2015Sci...350.1815S. doi:10.1126/science.aad1815. PMID 26472913. Архів оригіналу (PDF) за 22 листопада 2015. Процитовано 19 грудня 2015. {{cite journal}}: Явне використання «та ін.» у: |author= (довідка) (Supplements)
4. Pluto Features Given First Official Names. IAU. 7 вересня 2017. Архів оригіналу за 7 вересня 2017. Процитовано 7 вересня 2017.
5. Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN).
6. McKinnon, W. B.; Nimmo, F.; Wong, T. та ін. (03/2016). Thermal Convection in Solid Nitrogen, and the Depth and Surface Age of Cellular Terrain Within Sputnik Planum, Pluto (PDF). 47th Lunar and Planetary Science Conference, held March 21-25, 2016 at The Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 1903, p.2921. Bibcode:2016LPI....47.2921M. {{cite journal}}: Явне використання «та ін.» у: |author= (довідка)
7. Moore, J. M.; McKinnon, W. B.; Spencer, J. R. та ін. (2016). The geology of Pluto and Charon through the eyes of New Horizons (PDF). Science. 351 (6279). arXiv:1604.05702. Bibcode:2016Sci...351.1284M. doi:10.1126/science.aad7055. Архів оригіналу (PDF) за 20 травня 2016. Процитовано 24 травня 2016. {{cite journal}}: Явне використання «та ін.» у: |author= (довідка)
8. At Pluto, New Horizons Finds Geology of All Ages, Possible Ice Volcanoes, Insight into Planetary Origins. pluto.jhuapl.edu. 9 листопада 2015. Архів оригіналу за 10 листопада 2015. Процитовано 19 грудня 2015.
9. Schenk, P. M.; McKinnon, W.; Moore, J. та ін. (September 2015). A Large Impact Origin for Sputnik Planum and Surrounding Terrains, Pluto?. American Astronomical Society, DPS meeting #47, #200.06. Bibcode:2015DPS....4720006S. {{cite journal}}: Явне використання «та ін.» у: |author= (довідка)
10. New Findings from New Horizons Shape Understanding of Pluto and its Moons. The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. 19 грудня 2015. Архів оригіналу за 18 грудня 2015. Процитовано 19 грудня 2015.
11. Hand, E. (October 2015). Late harvest from Pluto reveals a complex world. Science. 350 (6258): 260—261. Bibcode:2015Sci...350..260H. doi:10.1126/science.350.6258.260.
12. Grundy, W. M.; Binzel, R. P.; Buratti, B. J. та ін. (2016). Surface compositions across Pluto and Charon (PDF). Science. 351 (6279). arXiv:1604.05368. Bibcode:2016Sci...351.9189G. doi:10.1126/science.aad9189. Архів оригіналу (PDF) за 20 травня 2016. Процитовано 24 травня 2016. {{cite journal}}: Явне використання «та ін.» у: |author= (довідка)
13. Clark S. (26 липня 2015). NASA probe finds intriguing ice flows under hazy skies on Pluto. Spaceflight Now. Архів оригіналу за 19 грудня 2015. Процитовано 19 грудня 2015.
14. Frozen Carbon Monoxide in Pluto’s 'Heart'. NASA. 17 липня 2015.
15. PIA19936: Surface Variety. NASA. 10 вересня 2015.
16. PIA20201: New Horizons' Very Best View of Pluto (Mosiac). NASA. 5 грудня 2015.
17. PIA20151: Pluto's Pits. NASA. 10 листопада 2015.
18. Stern A. (29 жовтня 2015). “Top 10″ Surprises from the Pluto Flyby. Sky & Telescope. Архів оригіналу за 3 грудня 2015. Процитовано 19 грудня 2015.
19. New Pluto Images from New Horizons: It's Complicated. JHU Applied Physics Laboratory. 10 вересня 2015. Архів оригіналу за 28 листопада 2015. Процитовано 19 грудня 2015.

Посилання

• Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Рівнина Супутника
• Деяка література в Astrophysics Data System