Плутон: так все-таки планета или нет?
Плутон больше не планета, но скоро все снова может поменяться. В 2015 году американский космический аппарат «New Horizons» сделал снимки, которые заставили ученых пересмотреть свое отношение к этой планете-карлику. Оказалось, что на Плутоне есть загадочный источник тепла, реки из аммиака, а в его недрах может скрывается огромный океан. Рассказываем о семи главных открытиях, перевернувших наше представление о Плутоне и о том, что ученые узнали о Плутоне за последние годы.
Чем интересен Плутон
Плутон лишился статуса полноценной планеты, но не перестал будоражить умы исследователей. В 2006 году Международный астрономический союз постановил, что планетой отныне считают лишь то небесное тело, чья гравитация способна «расчистить» окрестности своей орбиты от посторонних объектов. Плутон этому требованию не соответствует — траектория его орбиты проходит через пояс Койпера, наполненный множеством малых ледяных тел.
Однако многие астрономы до сих пор полагают, что такая классификация несправедлива: по разнообразию геологических процессов Плутон даст фору некоторым планетам. И этот спор имеет под собой веские основания.
До недавнего времени мы представляли Плутон безжизненной пустыней. Он находится в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля, и он очнеь маленький. Диаметр карликовой планеты — 2376,6 км, это лишь две трети от поперечника Луны.
Когда в 2015 году мимо Плутона пролетел зонд «New Horizons», ученые готовились увидеть безликую ледяную пустыню, усеянную кратерами. Но все пошло не по плану. При температуре поверхности около –240 °C внутри этой крошечной планеты обнаружился мощный источник тепла. Он создал причудливый рельеф: горные цепи с острыми пиками, ледники, которые движутся, словно земные реки…
1. Льды из метана и азота
Из-за своей исключительно низкой температуры на Плутоне встречаются льды, которых нельзя найти на планетах, расположенных ближе к Солнцу.
Вода на поверхности карликовой планеты существует только в виде льда. Но в лед здесь превращаются и вещества, которые на Земле мы привыкли видеть в газообразном состоянии — метан, азот и угарный газ.
В отличие от твердого водяного льда, льды из азота и метана напоминают пластилин: они растекаются, образуют ледники и дюны. Все потому, что под действием солнечных лучей эти ледяные глыбы постоянно превращаются в газ. Ученые называют этот процесс сублимацией.
Впервые льды из метана обнаружили на Плутоне еще в 1976 году, а из азота в 1990-х годах. Но полную картину их распределения на поверхности дала только миссия «New Horizons». Также аппарат подтвердил наличие на планете льда из угарного газа.
2. Сердце Плутона
На первом же качественном снимке «New Horizons» исследователи разглядели светлое пятно в форме сердца. Эту деталь рельефа назвали Областью Томбо — в честь Клайда Томбо, который открыл Плутон в 1930 году. Левая доля «сердца» образована равниной Спутника. Она возникла около 10 миллионов лет назад, когда в Плутон врезался астероид шириной примерно 400 километров.
Ударный кратер заполнился азотным льдом, площадь которого — 2,5 миллиона км². Эти ледники медленно смещаются с севера на юг равнины, постоянно выделяя газ.
По ночам часть газа конденсируется в других районах равнины. Этот суточный цикл испарений и замерзаний газа напоминает биение сердца. Именно он дает начало ветрам на Плутоне: потоки азота разгоняются до 32 км/ч, захватывают частицы метанового льда и формируют из них дюны.
В 2026 году ученые обнаружили, что под ледником равнины Спутник может существовать и жидкий азот — он поднимается на поверхность через трещины в северной части ледника. Компьютерное моделирование показало, что азотный лед, залегающий на глубине нескольких километров, может таять, а затем подниматься вверх по тонким каналам, подобно тому, как это происходит в лавовых трубках на Земле [1].
3. Внутри Плутона есть источник тепла
Размеры планеты-карлика так скромны, что по логике вещей она должна была давно остыть. Но в ее недрах сохранилось тепло, которое запускает на поверхности планеты геологические процессы.
Благодаря геологической активности на Плутоне исчезают кратеры от метеоритов и прочих космических объектов, а также появляются новые горы, каньоны и разломы.
Одно из самых интересных геологических явлений Плутона — ледяная равнина Спутника, покрытая гигантскими многоугольными ячейками. Каждая такая ячейка имеет около 6 километров в поперечнике и состоит бурлящего льда.
Это результат конвекции: тепло из недр планеты поднимается к поверхности и перемешивает мягкий азотный лед, создавая узор, напоминающий кипящую кашу. Такой «пузырящийся» лед больше не встречается ни в одном уголке Солнечной системы.
Как же Плутону удается сохранять свое тепло? Точно этого мы не знаем, но у ученых есть несколько гипотез. Возможно, в ядре планеты содержатся радиоактивные элементы, выделяющие дополнительную энергию. Согласно другой версии, кора Плутона покрыта слоем метанового льда, который работает как термос, замедляя остывание.
Недавно появились новые данные, которые делают эти предположения еще убедительнее. В 2025 году выяснилось, что слой метанового гидрата в коре Плутона действительно работает как «теплоизоляция». А в 2026 году исследователи обнаружили, что радиоактивный распад изотопов в ядре планеты-карлика способен не только выделять тепло, но и запускать химические реакции, приводящие к образованию органических соединений [2].
4. У Плутона есть атмосфера
Ученые не ожидали найти на Плутоне атмосферу. Они полагали, что карликовая планета имеет слишком слабую гравитацию, чтобы удержать газы. Кроме того, на Плутоне так холодно, что компоненты атмосферы должны были бы превратиться в снег.
Поэтому, когда в 1988 году астрономы заметили у Плутона признаки газовой оболочки, ее посчитали временной. Но космический аппарат «New Horizons» зафиксировали вокруг Плутона атмосферу, состоящую из двух десятков слоев азота.
Как Плутон поддерживает свою атмосферу? Все дело в дымке, которая образуется из метанового льда под действием солнечного света. Молекулы метана превращаются в аэрозоли — ацетилен, этилен, этан. Эти соединения эффективно излучают инфракрасные волны обратно в космос, охлаждая газы в верхних слоях атмосферы, так что молекулы газа теряют энергию и не могут покинуть карликовую планету. Без атмосферы метановые и азотные ледники Плутона испарились бы полностью. Со временем тяжелые частицы метановой дымки оседают, покрывая экватор и северный полюс бурыми сажистыми пятнами.
Однако в 2025 году выяснилось, что атмосфера Плутона начала меняться. С середины 2021 года ее давление стало падать — к 2022 году оно снизилось на 16%. Ученые полагают, что по мере удаления Плутона от Солнца азот из атмосферы конденсируется обратно на поверхность в виде инея. В 2025 году телескоп «Джеймс Уэбб» также подтвердил, что дымка Плутона играет центральную роль в регулировании климата карликовой планеты [3].
5. Гора Райт
В южной части Плутона возвышается объект под названием гора Райт. Ее ширина — 150 километров, а высота — 4–5 километров, что сопоставимо с самой высокой горой Альп — Монбланом. Форма горы Райт напоминает кольцо, а в ее центре находится углубление.
Все это заставляет ученых подозревать, что они столкнулись с криовулканом. В отличие от обычных вулканов, криовулкан извергает не раскаленную лаву, а смесь из жидкой воды, метана и аммиака.
До сих пор пока никто не видел, чтобы гора Райт извергалась. Но у астрономов есть доказательства того, что этот объект геологически активен. На поверхности горы нет следов столкновения с астероидами. А это значит, что гора еще молода и ее поверхность формируется до сих пор.
Скорее всего, гора состоит из воды, которая поднимается к поверхности под действием внутреннего тепла карликовой планеты и затем застывает.
Ее рельеф с многочисленными провалами указывает, что она возникла в результате выброса 1000 км³ ледяной криомагмы. Извержение произошло в последних нескольких миллионов лет — значительно позже формирования большей часть поверхности Плутона [4].
6. У Плутона есть гигантский спутник
У Плутона пять спутников, самый большой из них — Харон. Астрономы открыли его в 1978 году, когда заметили, что каждые шесть дней на снимках Плутон становился шире. Оказалось, что из-за карликовой планеты выступал неизвестный спутник. Харон всего лишь вдвое меньше Плутона. Такое соотношение размеров планеты и ее спутника уникально для Солнечной системы.
Масса Харона так велика, что влияет на вращение своей планеты: ось вращения Плутона лежит где-то между ним и спутником. Часто астрономы называют Плутон и Харон двойной системой карликовых планет.
Поверхность Харона усеяна множеством трещин, под которыми, возможно, плещется жидкий океан. Северный полюс спутника покрыт слоем органических соединений, которые попали сюда с Плутона. Под действием солнечного света в этих соединениях происходит химическая реакция, которая придает им красноватый цвет. Поэтому на снимках северный полюс Харона окрашен рыжим [5].
7. Под поверхностью Плутона может скрываться океан
На глубине около 200 километров под поверхностью Плутона может находиться полноценный океан, состоящий из жидкой воды. Пока у астрономов еще нет прямых доказательств существования океана, зато есть несколько веских аргументов в пользу этого.
Например, на поверхности Плутона видны длинные разломы, которые хорошо объясняются замерзанием воды. Когда вода под поверхностью планеты-карлика превращается в лед, она увеличивается в объеме и разрывает кору, формируя трещины.
Но если на Плутоне есть жидкая вода, почему она не замерзла за миллиарды лет? Возможно, в океане растворен аммиак, который работает как антифриз. Если гипотеза верна, Плутон — один из океанических миров, таких как Европа или Энцелад. А на любом из океанических миров потенциально может существовать жизнь [6].
Что будет дальше
В мае 2026 года дискуссия о том, является ли Плутон полноценной планетой, получила неожиданное развитие. Новый директор NASA Джаред Айзекман заявил, что полностью поддерживает возвращение Плутону статуса планеты. По его словам, NASA готовит научные работы, чтобы инициировать пересмотр этого вопроса в научном сообществе. Впрочем, пока это лишь заявление — окончательное решение остается за Международным астрономическим союзом.
В настоящий момент ученые планируют отправить к Плутону орбитальную станцию. Наиболее проработанная концепция — миссия «Персефона», получившая свое название честь супруги Плутона в греческой мифологии. В отличие от «New Horizons», который все больше отдаляется от планеты-карлика и летит к границе Солнечной системы, «Персефона» должна выйти на орбиту вокруг Плутона и проработать там более трех лет.
Главная цель проекта — подтвердить или опровергнуть существование океана под поверхностью Плутона. Если аппарат будет запущен в 2031–2032 годах, он достигнет космического карлика примерно к 2058 году. Стоимость миссии оценивается в 3 миллиарда долларов. Существует и более амбициозный проект — термоядерный орбитер с посадочным модулем, но его технология пока далека от практической реализации.
В статье использованы материалы The Planetary Science Journal, Journal of Geophysical Research: Planets, NASA, smithsonianmag.com.
