Необычные многоугольники достигают в длину в среднем около километра, и специалистам сразу было очевидно, что они явно появились не в результате и даже вопреки воздействию метеоритов. Однако истинная причина их появления некоторое время оставалась неизвестно. В двух новых исследованиях, одновременно напечатанных в журнале Nature, исследователи представили доказательства, что такой причиной может служить явление под названием «конвекция Рэлея — Бенара». Это означает, что многоугольники из азотного льда становятся таковыми под влиянием внутреннего тепла карликовой планеты.
Температура на Плутоне намного ниже, чем на Земле, поэтому таяние водяного льда под воздействием внутреннего тепла на нём едва ли представляется возможным. В то же время азот переходит в жидкое состояние уже при температуре -236 градусов по шкале Цельсия, намного более достижимой в условиях Плутона.
В точках, где азотный лёд подогревается за счёт распада долгоживущих радиоактивных изотопов в недрах планеты, он тает и перемещается на поверхность, где вновь замерзает и переходит в твёрдое состояние. Подобный круговорот приводит, в том числе, к тому, что следы, оставляемые падающими на поверхность многоугольников метеоритами, постепенно «затягиваются». Полное обновление поверхности ледяных структур происходит, по космическим меркам, очень быстро — примерно за полмиллиона лет.
Полученные результаты, в частности, помогают понять, почему некоторые объекты пояса Койпера являются неожиданно яркими — если на них также происходят подобные процессы, то их поверхность покрыта свежим льдом, а значит, лучше отражать свет, чем если бы лёд не сменялся и покрывался пылью.
