Владислава Ананьева

Система Плутона, частью которой является Харон, удалена от Солнца более чем в 29 раз дальше, чем Земля. Температура поверхности Плутона не превышает 44К, это слишком холодно для существования на поверхности жидкой воды. Поверхность Харона также скована вечным морозом. Однако анализ рисунка трещин в ледяной коре Харона позволит ученым определить, какова толщина ледяной коры, какова структура недр спутника и насколько легко он деформируется под действием приливных сил. Это, в свою очередь, позволит выяснить, были ли когда-нибудь недра Харона достаточно теплыми для того, чтобы лед хотя бы частично расплавился и стал пластичным, существовал ли когда-нибудь в недрах Харона жидкий подледный океан. Исследование, посвященное этому вопросу, недавно было опубликовано в журнале Icarus. 

В Солнечной системе известно несколько спутников планет-гигантов, чья ледяная кора исчерчена трещинами, а в недрах скрывается жидкий океан. Наиболее яркими примерами таких спутников являются Европа, спутник Юпитера, и Энцелад, спутник Сатурна. Под воздействием гравитационных возмущений со стороны соседних спутников их орбиты остаются слегка эллиптическими. Двигаясь по такой орбите, ледяной спутник то сильнее сжимается приливными силами со стороны родительской планеты, то слабее. Рассеяние приливной энергии нагревает недра Европы и Энцелада, поддерживая в них существование жидкой воды.

Рядом с Хароном нет планеты-гиганта, его масса только в 8 раз меньше массы Плутона. Однако в прошлом эксцентриситет орбиты Харона мог быть достаточно велик, как и приливные силы, действующие на него со стороны Плутона. 

В настоящее время считается, что система Плутона образовалась в результате колоссального столкновения прото-Плутона с крупным объектом пояса Койпера. В результате мощного удара на орбиту было выброшено огромное количество обломков, из которых впоследствии сформировался Харон и другие, небольшие спутники Плутона. Сразу после своего образования Харон оказался гораздо ближе к Плутону, чем он находится сейчас. Мощные приливные силы взаимно замедлили осевое вращение и планеты, и спутника, заставив пару Плутон-Харон вращаться синхронно со своим орбитальным движением. По мере замедления вращения Плутона энергия его вращательного движения перекачивалась в энергию орбитального движения Харона, заставляя его постепенно удаляться от Плутона. Аналогичный процесс приводит к медленному удалению Луны от Земли.

В зависимости от того, как эволюционировала орбита Харона, в частности, была ли она когда-либо эксцентричной, меняется количество тепла, выделившегося в результате рассеяния приливной энергии. Интересно, что высокого эксцентриситета для этого и не нужно. Как показали исследования, при наличии подледного океана даже эксцентриситета ~0.01 хватит для того, чтобы кора Харона покрылась сеткой трещин аналогично Европе. И если КА «Новые горизонты» не найдет на Хароне ни одной трещины, то это наложит очень сильные ограничения как на прошлый эксцентриситет его орбиты, так и на максимальные температуры в его недрах.

Поскольку вращение Плутона и Харона давно синхронизировано, сейчас приливный разогрев их недр уже не работает, и подледный океан Харона, скорее всего, уже замерз.

http://www.nasa.gov/content/goddard/cracks-in-plutos-moon-could-indicate-it-once-had-an-underground-ocean/