Что же касается поверхности Плутона, то весь он одет в ледяную броню. Правда, лед этот состоит не из воды, как на Земле, а из крупных, поперечником в несколько сантиметров кристаллов замороженного азота. Внутри них находится небольшое количество «твердого раствора» метана.
Тем не менее в некоторых местах на поверхности Плутона космические аппараты обнаружили и водный лед, а также незначительные количества льда из монооксида углерода (угарного газа).
В связи с тем, что поверхность Плутона сплошь покрыта льдом, она, как зеркало, отражает около 60 % падающего на нее солнечного света. И что весьма удивительно, на Плутоне очень значительные перепады колебания яркости: одни места чернее угля, другие светлые, словно первый снег.
Что же касается внутреннего строения Плутона, то на сей счет существуют лишь предположения, основанные на его средней плотности. А она равняется 1,7 грамма в сантиметре кубическом. Это в два раза меньше плотности Луны, и в три раза – плотности Земли. Эти данные позволяют предположить, что Плутон на 1/3 состоит из каменных горных пород и на 2/3 – из водного льда.
Кроме того, считается, что в центре Плутона находится каменное ядро диаметром около 1600 километров, а вокруг него простирается слой водного льда толщиной 400 километров. Астрономы также не исключают, что пространство между ядром и его ледяной оболочкой заполнено жидкой водой, представляющей собой своеобразный глубинный океан.
Странная парочка: Плутон—Харон
В 1978 году астроном Джеймс Кристи с помощью полутораметрового рефлектора зафиксировал наличие у Плутона спутника, который был назван Хароном. Такое имя в греческой мифологии носил перевозчик душ умерших через подземную реку Стикс в царство мертвых – Аид.
А ведь отнесись ученые внимательнее к более ранним фотографиям Плутона, они скорее всего обратили бы внимание на то, что планета на этих снимках похожа на слегка вытянутое пятнышко, в разное время ориентированное по-разному.
Как Луна к Земле, так и Харон все время повернут к своему «хозяину» – Плутону одной стороной. Более того, Плутон тоже всегда обращен к спутнику одним и тем же полушарием. Это очень редкое «взаимопонимание» двух небесных тел связано с тем, что их периоды обращения вокруг своих осей и их орбитальные периоды совпадают. И равны они 6,4 суток.
Когда ученые рассчитали расстояние между Плутоном и Хароном, то оно оказалось даже по земным меркам совсем незначительным – всего 18—20 тысяч километров. В космических же масштабах – это почти ничто. Скорее всего именно по этой причине планетологи столь долгое время и не могли увидеть спутника Плутона.
Когда же астрономы определили точный вес Плутона и Харона, то были поражены. Оказалось, что Плутон (а не Земля, как думали раньше) имеет самый массивный спутник в относительном весе в Солнечной системе. Вес Харона составляет 1/8—1/10 массы Плутона. Что же касается диаметров, то у Плутона он равен 2324 километрам, а у Харона – 1212 километрам.
Таким образом, пара Плутон—Харон является для Солнечной системы уникальным явлением. Ведь диаметр Харона – это около половины поперечника планеты, вокруг которой он обращается. В то же время у всех остальных спутников это соотношение составляет всего несколько процентов.
Что же касается происхождения Харона, то на этот счет у астрономов есть несколько гипотез.
Согласно одной из них спутник Плутона появился в результате столкновения некоего гигантского небесного тела с Плутоном, в результате чего планета потеряла часть своего объема, а из мусора, выброшенного в космическое пространство, и сформировался Харон.
Американский ученый Канап построил компьютерную модель, где показал, что такой сценарий вполне вероятен. Расчеты показали, что объект размером от 1,6 до 2 тысяч километров, летящий со скоростью один километр в секунду, при столкновении с Плутоном вполне мог породить его луну – Харон.
Впрочем, у этой версии сторонников немного. Большинство исследователей считают, что раньше Плутон и Харон являлись разными космическими телами, между которыми во время перехода на другую орбиту произошло столкновение, и они притянулись друг к другу. И хотя взрыв при этом был огромной силы, два тела не разрушились.
А вот тот факт, что центры тяжести Плутона и Харона лежат за пределами этих объектов, дал повод для появления еще одной версии на эту тему. У астрономов возникло предположение, что Плутон и Харон – одно тело, и их следует рассматривать как двойную планету…
В 2005 году телескоп «Хаббл» зафиксировал в системе Плутона два космических тела. Их назвали объектами S/2005 P1 и S/2005 P2; впоследствии им присвоили личные имена, назвав соответственно Гидра и Никта. Теперь эти космические объекты считаются миниатюрными спутниками Плутона.