Темные полосы и размытые пятна на северной окраине равнины Спутник на Плутоне могут быть следами жидкого азота, который поднялся из-под ледника и растекся по его поверхности. К такому выводу пришла группа под руководством Алана Стерна из Юго-Западного исследовательского института — научного руководителя миссии New Horizons. Работа опубликована 31 июля 2026 года в Planetary Science Journal. Это первое исследование, которое утверждает, что жидкость течет по поверхности Плутона в современности.
Равнина Спутник — гигантская котловина площадью больше миллиона квадратных километров, заполненная азотным льдом. Ее поверхность разбита на многоугольные ячейки поперечником 20–35 км: это «пузыри» медленно кипящего льда, который перемешивается за счет конвекции, как каша в кастрюле. Ударных кратеров на равнине нет вообще, а значит, поверхность постоянно обновляется — примерно раз в полмиллиона лет. Именно вдоль границ ячеек на севере равнины камеры New Horizons зафиксировали узкие темные линии длиной в десятки километров, окруженные более широкими размытыми потемнениями.
Авторы перебрали привычные объяснения и отвергли их. Лед может темнеть, если его кристаллы укрупняются или если в нем накапливаются примеси — сажа, пыль, углеводородная дымка из атмосферы Плутона. Но Солнце на таком расстоянии слишком слабое, чтобы разогнать рост кристаллов, а глубинный подогрев и испарение дают размытые, нерезкие пятна. Наблюдаемые же полосы имеют четкие края и повторяют рельеф, стекая в низины. Так ведет себя только жидкость.
На Земле аналог виден на спутниковых снимках Гренландии — талая вода прорезает во льду темные каналы и озера. На Плутоне роль воды играет азот. Он тает при 63 К, а на поверхности всего 37 К, но уже на глубине около 20 м давление превышает нужный порог, а тепло из недр планеты доводит лед до плавления на глубине от 300 м до полутора километров. Ключевая деталь в том, что жидкий азот примерно на 11% легче твердого, тогда как вода, наоборот, тяжелее льда. Поэтому талая вода на Земле уходит вниз, а азотный расплав на Плутоне всплывает вверх — точно так же, как базальтовая магма пробивается сквозь земную кору.
Из-за наклона оси Плутона азот раз в несколько миллионов лет перегоняется с севера равнины на юг, и северная часть ледника теряет около километра толщины. Чем тоньше слой, тем слабее в нем напряжение, тем крупнее вырастают кристаллы льда и тем он вязче. Конвекция затихает, лед перестает уносить тепло вверх, и нижняя граница ледника разогревается до плавления. Дальше расплав копится в подземных резервуарах, пока давление не разорвет лед, и затем по трещинам шириной от 15 см до метра вытекает наверх. Чистый жидкий азот проходит километр льда за считанные минуты, а на поверхности растекается на расстояние до километра и застывает примерно за сутки.
Стерн и соавторы подчеркивают, что это гипотеза, которую пока нельзя проверить напрямую, — трещины слишком узки для камер New Horizons, а больше половины Плутона так и не снято с высоким разрешением. Зато механизм, по их мнению, может работать и на других космических телах. Похожие процессы способны объяснить гейзеры Тритона, замеченные еще «Вояджером-2», а лучшим кандидатом на поиски авторы называют карликовую планету Эриду, чья яркая поверхность богата азотным льдом.
