Pluton od dawna był tajemnicą wśród klasycznych planet - zaskakujących astronomów od czasu jego odkrycia w 1930 r. Mały świat jest ciemny i odległy, krążąc tak daleko od Słońca, że rok plutoński trwa około 248 lat ziemskich.
powiązana zawartość
- Sonda New Horizons zbliżyła się do Plutona
- Jak Pluton ma swoją nazwę
- Siedem niespodzianek od pierwszych przelotów każdej planety w Układzie Słonecznym
- Dziwne zachowania orbitalne oferują wskazówki na temat pochodzenia księżyców Plutona
Jak dotąd najlepsze zdjęcia Plutona i jego systemu dziwacznych księżyców były rozmyte i nie pokazywały żadnych szczegółów powierzchni, pozostawiając geografię Plutona uwięzioną w sferze artystów i pisarzy science fiction. Niewiele danych na temat jego atmosfery i składu zebrano z obserwacji teleskopowych, ponieważ żaden statek kosmiczny stworzony przez człowieka nigdy nie był tak blisko.
Teraz wszystko się zmieni. Po dziewięcioletniej, trzy miliardowej podróży - i krótkiej czkawce technicznej 4 lipca - sonda New Horizons znajdzie się w odległości 7750 mil od tajemniczego świata podczas przelotu 14 lipca. Statek kosmiczny dokonuje obserwacji, ponieważ zbliża się do celu i już odkrył rzeczy, które kuszą zespoły naukowe NASA:
Painted Terrain
Gdybyś zapytał większość naukowców planetarnych przed uruchomieniem Nowych Horyzontów, powiedzieliby, że mało prawdopodobne jest, by Pluton lub jego największy księżyc Charon miał coś w rodzaju złożonej geologii powierzchniowej. Jest mały, więc całe wnętrze prawdopodobnie zamarzło już dawno temu, a wszelkie zmiany powierzchni byłyby wynikiem krateru. To oczywiście źle.
„W tym momencie bez wątpienia widzimy pewne obszary zainteresowań” - mówi kierownik misji Jimmy Lee. Na przykład 22 czerwca statek kosmiczny zwrócił obrazy przedstawiające zaskakujący ciemny teren na jednym biegunie. „Mroczny region na biegunie Charona, mamy wrażenie, że jest tam teksturowanie” - mówi Lee.
Zespół New Horizons stworzył tę mapę kolorów Plutona z wydłużonym ciemnym obszarem nieformalnie znanym jako „wieloryb” wzdłuż równika po lewej stronie, a także jasnym obszarem po prawej stronie, zwanym „pączkiem”. (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) Gdy Nowe Horyzonty zbliżyły się do Plutona, szczegóły jego powierzchni stały się wyraźniejsze, w szczególności dwie cechy zwane „pączkiem i wielorybem”. „Wieloryb” jest wydłużonym ciemnym obszarem, a „pączek” to jasny region. Około 1860 mil wieloryb może być zrobiony z węglowodorów, które ciemnieją pod wpływem słońca. Tymczasem pączek o szerokości 990 mil może być świeżymi złożami lodów. Kolejna funkcja, obszar światła w kształcie serca, została zauważona, gdy statek zbliżył się jeszcze 8 lipca. Ten obszar o szerokości 1200 mil zostanie szczegółowo zobaczony podczas przelotu, a naukowcy z misji chętnie dowiedzą się, co to jest.
Bez pierścieni, mniejsze niebezpieczeństwo
Pluton ma kilka księżyców, wszystkie znalezione na podstawie obserwacji naziemnych lub Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Niektóre są na tyle małe, że Pluton mógł mieć pierścienie generowane przez małe uderzenia, które rozproszyłyby fragmenty księżyców na orbitę. Chociaż pierścienie byłyby zabawnym odkryciem dla naukowców, wszelkie nieoczekiwane szczątki stanowiłyby zagrożenie dla nadlatującego statku kosmicznego. Tak więc misja Nowe Horyzonty ma zespół ludzi, którzy mają za zadanie upewnić się, że przed sondą nie ma nic, czego nikt wcześniej nie zauważył.
„Myślę, że wielu z nas zakładało, że biorąc pod uwagę liczbę księżyców odkrytych z obserwatoriów na Ziemi, będą mniejsze, które można wykryć tylko z Nowych Horyzontów” - mówi Sara Hörst, adiunkt nauk o Ziemi i naukach planetarnych w Johns Hopkins, który nie należy do zespołu New Horizons.
Jak dotąd jednak zespół szukający przeszkód niczego nie znalazł, ani nowych księżyców, ani pierścieni. To prawdopodobnie oznacza, że Charon usuwa szczątki z regionu wokół Plutona - i skutecznie oczyszcza ścieżkę dla Nowych Horyzontów. „Właśnie dlatego wybraliśmy trajektorię, którą wybraliśmy” - mówi Lee.
Lepszy rozmiar
W miarę zbliżania się nowych horyzontów może dokonywać lepszych pomiarów wielkości Plutona. Jest to ważne, aby dowiedzieć się, jak jest gęsta, a zatem jaka może być kompozycja objętościowa. „Nadal próbujemy sobie z tym poradzić” - mówi Lee. Jak dotąd większość szacunków mówi, że Pluton to od 65 do 70 procent skał i od 30 do 35 procent lodu, ale są to bardzo przybliżone liczby. Pod powierzchnią może znajdować się nawet płynna warstwa wody.
Ta animacja wykonana na podstawie danych New Horizons pokazuje Plutona i jego największego księżyca Charona w ich orbitalnym tańcu. (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) Na podstawie danych teleskopu pojawiły się również obawy, że cienka atmosfera Plutona odrzuca nasze szacunki wielkości. To jest coś, co Nowe Horyzonty powinny być w stanie wyjaśnić. Tymczasem Charon wcale nie wydaje się mieć atmosfery, ale Nowe Horyzonty nie są jeszcze wystarczająco blisko, by się upewnić. Lee zauważa, że Charon krąży w pobliżu Plutona, około 12 160 mil od jego centrum, więc mogą oni nawet mieć wspólną atmosferę. „To pierwszy układ typu podwójnej planety, jaki widzieliśmy w naszym Układzie Słonecznym” - mówi Lee. „Więc odkrycie, że mają wspólną atmosferę byłoby fajne”.
Co dalej
Sonda przenosi trzy instrumenty obrazujące, z których jeden działa w świetle ultrafioletowym. Zmierzy również wiatr słoneczny wokół Plutona, policzy cząsteczki pyłu, zmierzy widma naładowanych cząstek i sonduje atmosferę Plutona falami radiowymi. Lee zauważa, że prace atmosferyczne rozpoczną się na poważnie, gdy sonda mija i mija Plutona, aby spojrzeć na niego z „podświetleniem”. Zebranie danych na temat światła słonecznego o długości fali ultrafioletowej przechodzącej przez atmosferę może pomóc w określeniu jego składu. Ponadto New Horizons wykorzysta eksperyment radiowy, aby wysłać fale radiowe przez atmosferę, aby zobaczyć, jak gruba jest. To samo zrobi z Charonem, aby zobaczyć, jaki rodzaj powietrza posiada księżyc, jeśli w ogóle.
„Jedną z rzeczy, które najbardziej cieszę się z nowych horyzontów, jest to, czy Pluton ma obecnie warstwę mgły w swojej atmosferze” - mówi Hörst. „Mamy kilka różnych przykładów atmosfer [tlenku azotu, metanu i węgla] w naszym Układzie Słonecznym: Tytan, Triton i Pluto, i myślę, że możemy się wiele dowiedzieć o tworzeniu się zamglenia w atmosferach planetarnych.… Mam nadzieję, że może przetestować niektóre z naszych pomysłów na temat tworzenia się mgiełki na Tytanie, patrząc na atmosferę Plutona. ”
Lepsze obrazy powierzchni pozwolą zespołowi NASA określić, jaki jest jej skład chemiczny, a stamtąd zrozumieć ewolucję Układu Słonecznego. Wielu ekspertów od planet uważa, że Pluton może być wykonany z materiału, który najbardziej przypomina bardzo wczesne środowisko Układu Słonecznego, a zatem może oferować wgląd w to, jak wyglądała wczesna żłobek planetarny. A po przelocie menedżerowie misji mają nadzieję wysłać Nowe Horyzonty głębiej w pas Kuipera, aby zbadać „kuzyna” Plutona, oferując jeszcze więcej danych na temat szczątków Układu Słonecznego, które zostały zablokowane w głębokim mrozie z dala od Słońca.
Pluto i Charon, widziane przez instrument Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) na New Horizons 7 lipca (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) Połączone dane pomogą nam zobaczyć Plutona w nowej perspektywie. „W tej chwili wciąż obserwujemy nasz świat z bliska i po raz pierwszy jesteśmy w stanie stworzyć w naszym umyśle obraz Plutona, który jest oparty na rzeczywistości” - mówi Hörst.
I w oparciu o to, co widzieliśmy jeszcze przed najbliższym spotkaniem statku kosmicznego, Pluton jest daleki od zwykłej kuli skał i lodu, dodaje Katie Mack, teoretyczna astrofizyk z Melbourne University. „Nowe horyzonty zaoferują nasze pierwsze prawdziwe mapy” - mówi. „Pluton staje się prawdziwym miejscem i jest bardziej ekscytujący, niż się spodziewałem”.
