№ 4

Декабрь/2022

Russian Traveler 04/2022

На Плутоне есть заснеженные горы. Чем они отличаются от земных?

Фото: NASA

Ученые выяснили, из чего состоит снег на горных вершинах карликовой планеты.

14 июля 2015 года космический корабль New Horizons приблизился к Плутону на расстояние 12 500 километров и собрал данные об атмосфере планеты и ее поверхности. Среди наблюдений аппарата оказался регион на экваторе, получивший название Ктулху-Макула. Здесь ученые нашли снег на горных вершинах планеты, природа происхождения которого долгое время оставалась неизвестной.

На Земле температура снижается с высотой из-за адиабатического охлаждения. Когда воздух движется вверх по склону горы, он расширяется, что приводит к охлаждению. Верно и обратное: по мере уменьшения высоты воздух становится теплее. Когда влажный воздух поднимается вверх и достаточно остывает, он конденсируется и выпадает в виде снега. Здесь, на Земле, это хорошо изученное явление, но оно не может объяснить появление снега на Плутоне, поскольку там все наоборот — чем выше, тем теплее из-за солнечного излучения.

Для того, чтобы выяснить, как этот снег образовался, группа ученых из Национального центра научных исследований во Франции создала климатическую модель Плутона.

Исследователи обнаружили, что атмосфера Плутона циркулирует таким образом, что метан концентрируется на больших высотах. Эта циркуляция носит сезонный характер и обусловлена ​​сублимацией на поверхности.

Фото: Nature Communications
Схема образования снега на Земле и на Плутоне

«В целом, образование изморози CH4 на вершине гор Плутона, по-видимому, вызвано процессом, совершенно отличным от того, который формирует заснеженные горы на Земле, согласно нашей модели. Примечательно, что два разных явления и два столь разных материала могут создать один и тот же ландшафт», — авторы исследования.

Авторы работы называют это «циркулирующими клетками, индуцированными сублимацией». По мере того, как метан становится более концентрированным, он достигает точки насыщения и падает в виде снега на поверхность гор.

Здесь также задействована обратная связь. Когда в горах образуется метановый снег, альбедо увеличивается, что приводит к еще большему похолоданию. Чем больше охлаждения, тем больше метанового снега.