«Ледяное сердце» Плутона представляет собой участок поверхности двудольной структуры, привлекающий внимание исследователей со времен его открытия, состоявшегося после пролета мимо Плутона космического аппарата НАСА «Новые горизонты» (New Horizons) в 2015 г. Особый интерес представляет западная доля «сердца», получившая неофициальное название равнин Спутника, глубокая впадина, в которой находится лед трех типов – лед из азота, метана и монооксида углерода – которая находится на противоположной от Харона, спутника Плутона, по отношению к которому Плутон находится в приливном захвате, стороне карликовой планеты. Уникальные свойства равнин Спутника породили множество теорий, объясняющих их формирование, почти все из которых основаны на том, что эти равнины представляют собой ударную воронку, образовавшуюся в результате столкновения с Плутоном небольшого небесного тела.

Однако в новом исследовании Дуглас Гамильтон (Douglas Hamilton), профессор астрономии Мэрилендского университета, США, предполагает, что равнины Спутника образовались на заре истории эволюции Плутона, а их необычные свойства были приобретены в результате продолжительной эволюции.

Согласно модели Гамильтона конфигурация орбиты Плутона такова, что самыми холодными на его поверхности являются широты, расположенные соответственно на тридцать градусов к северу и югу от экватора. Центр равнин Спутника как раз расположен на 25 градусах северной широты. Поэтому в этих холодных областях поверхности планеты начали формироваться отложения льда, рост которых ускорялся по мере увеличения количества этих отложений льда из-за положительной обратной связи, обусловленной уменьшением количества тепла, получаемого от Солнца поверхностью, покрытой льдом – материалом с высокой отражательной способностью. В это время Плутон ещё вращался с довольно высокой скоростью, однако концентрация массы в районе равнин Спутника сместила центр тяжести карликовой планеты, и она стала испытывать тормозящее действие со стороны спутника Харона, которое со временем привело к замедлению вращения и приливному захвату, в результате чего равнины спутника оказались в одном из двух возможных устойчивых положений – в противоположном Харону положении. Образование впадины под равнинами Спутника Гамильтон объясняет постепенным продавливанием коры планеты под действием массивных отложений льда, аналогичным явлению, наблюдающемуся на Земле в Гренландии.

Работа опубликована в журнале Nature.