Астрономы: на Плутоне есть криовулканы, вода и ингредиенты жизни

Красно-коричневый цвет Плутону придают органические вещества, присутствующие на его поверхности.

Фото Z.L. Doyle/SWRI/JHU-APL/NASA.

Оптическое (слева) и инфракрасное (справа) изображение района Virgil Fossae.

Иллюстрация Dalle Ore et al., Sci Adv, 2019.

Новые данные о Плутоне привели учёных к волнующим выводам. Похоже, там существует подлёдный океан, богатый сложной органикой, в том числе компонентами ДНК. И эти воды периодически выносятся на поверхность извержениями криовулканов.

Толчком к такому выводу послужил анализ данных, полученных зондом New Horizons во время его максимального сближения с малой планетой. Хотя зонд давно улетел в космические просторы, обработка переданной им информации продолжается.

Большой неожиданностью для учёных стало обнаружение на поверхности Плутона аммиака. О нём сообщается в научной статье, опубликованной в журнале Science Advances учёными из США и Франции.

Аммиачный лёд был найден вблизи трещины Virgil Fossae, названной в честь древнеримского поэта Вергилия. В "Божественной комедии" он сопровождал Данте в ад, так что для разлома, ведущего в недра Плутона, это символичное название.

Спектральная съёмка в ближнем инфракрасном диапазоне с разрешением 2700 метров на пиксель показала, что в районе трещины есть аммиачный лёд, в одних местах довольно чистый, а в других перемешанный с водяным.

"Это стало огромным сюрпризом для всех нас в отношении Плутона, – говорит соавтор статьи Дейл Крукшанк (Dale Cruikshank) из Исследовательского центра Эймса НАСА в материале издания Science News. – Это означает, что в этой части Солнечной системы [нас] ждёт множество сюрпризов".

Чем это открытие так удивило учёных? Дело в том, что молекулы аммиака (NH3) не могут похвастаться прочностью. Они разрушаются под воздействием ультрафиолетового излучения и космических лучей. Значит, аммиак попал на поверхность Плутона не позже, чем несколько миллионов лет назад. По сравнению с возрастом небесного тела (около 4,5 миллиарда лет) цифра более чем скромная.

Откуда мог взяться аммиак на поверхности малой планеты? Судя по характеру отложений, его выбросил криовулкан. Такие вулканы, извергающие вместо расплавленных пород аммиак, воду, метан и другие вещества, присутствуют на некоторых телах Солнечной системы, а не так давно подобный объект нашли и на Земле.

Оптическое (слева) и инфракрасное (справа) изображение района Virgil Fossae.
Оптическое (слева) и инфракрасное (справа) изображение района Virgil Fossae.
Иллюстрация Dalle Ore et al., Sci Adv, 2019.

Напомним, что косвенные данные уже привели астрономов к предположению, что под корой Плутона находится океан жидкой воды. Если аммиак действительно выброшен криовулканом, то это новое доказательство реальности этого подлёдного моря. Заодно он помогает ответить на вопрос, почему эта вода всё ещё не замёрзла. Дело в том, что растворённый аммиак сильно понижает температуру замерзания воды. Так, 33%-ный водный раствор NH3 обращается в лёд только при -100 °C.

Однако на этом важные выводы не заканчиваются. В журнале Astrobiology была опубликована другая статья, первым автором которой является Крукшанк. В ней утверждается, что в водном океане Плутона может присутствовать пребиотическая органика, в том числе аминокислоты и все компоненты ДНК и РНК.

Дело в том, что поверхность Плутона, как и некоторых других ледяных тел Солнечной системы, покрыта толинами. Эти органические вещества придают объекту его красно-коричневый цвет. Толины – это сложная органика, которая образуется в атмосферах и поверхностных льдах из простейших компонентов: воды, азота, угарного газа, метана и так далее.

Но, как показали новые данные, в районе Virgil Fossae есть отложения толинов, которые были извергнуты из недр Плутона. По-видимому, этих веществ много в воде подлёдного океана.

Крукшанк и его коллеги, ссылаясь на многочисленные эксперименты предшественников, указывают, что из толинов в присутствии аммиака могут синтезироваться аденин, тимин, гуанин, цитозин и урацил, то есть все строительные блоки, из которых собраны молекулы ДНК и РНК. Также в результате этих реакций могут получиться и некоторые аминокислоты – "кирпичики" белков.

Разумеется, было бы чересчур смело утверждать, что на Плутоне есть жизнь, но и исключить такую возможность в свете новых данных нельзя. Более точную информацию могут принести новые экспедиции на окраины Солнечной системы, о проектах которых "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) уже рассказывали.