"Suluda ideja" o Plutonu iz 2017. godine je upravo potvrđena

Kad je svemirska letelica „Nju Horajzons“ prošla pored Putona i Harona 2015. godine, otkrila je dva neverovatno složena sveta i aktivnu atmosferu na Plutonu. Ti snimci su redefinisali naše razumevanje tog sistema.

Nove opservacije pomoću svemirskog teleskopa „Džejms Veb“, iz 2022. i 2023, pokazuju da je Plutonova atmosfera potpuno drugačija od bilo koje druge u solarnom sistemu.

Preporučujemo

Ona sadrži čestice sumaglice koje se izidižu i padaju dok se zagrevaju i hlade. Plutonova atmosfera je komplikovana sumaglica azota, metana i ugljen-monoksida. Čestice sumaglice kontrolišu energetski balans atmosfere dok se zagrevaju i hlade. To je veoma neobično i nije viđeno u drugim svetovima solarnog sistema.

Opservacije su inspirisane idejom astronoma Sija Džanga sa Kalifornijskog univerziteta u Santa Kruzu, iznetom 2017. godine.

On i kolege su samouvereno pretpostavili da bi sumaglica – ako hladi Pluton – trebalo da emituje jako zračenje u srednjem infracrvenom području. Stoga bi infracrveni teleskop trebalo da može da „vidi“ taj fenomen.

„Bili smo zaista ponosni pošto su nove opservacije potvrdile naše predviđanje. U nauci o planetama nije uobičajeno da neka hipoteza bude potvrđena tako brzo, u roku od samo nekoliko godina“, kaže Džang.

Pluton, Haron i nihove atmosfere

Atmosfera Plutona je hemijski bogata mešavina azota, metana i ugljen-monoksida. Nasuprot tome, Haron nema značajnu atmosferu, mada može doživeti sezonsko oslobađanje gasova.

Sumaglica koju vidimo na Plutonu na snimcima i u podacima dobijenim prilikom proletanja „Nju Horajzonsa“ je aktivan eksperiment u fotohemiji azota i metana. U tom pogledu, liči na sumaglice koje vidimo na Titanu.

Shvatanje kako taj eksperiment funkcioniše zahtevalo je dugotrajnije opservacije. „Vebovo“ osmatranje Plutona i Harona u 2022. fokusiralo je instrument za srednje infracrveno područje (MIRI) na sumaglice i atmosferu Plutona. Takođe su izvedena merenja oba sveta od 18, 21 i 25 mikrona.

Međutim, da bi zaista razumeli atmosfersku aktivnost na Plutonu, naučnici su želeli podatke samo o Plutonovoj atmosferi. Godine 2023, MIRI posvećuje pažnju Plutonu i obezbeđuje podatke o atmosferi i sumaglici u srednjem infracrvenom opsegu (4,9-27 mikrona). To je omogućilo potpuniju sliku atmosferskih promena i aktivnosti na Plutonu.

Rezultati su otkrili varijacije u površinskom termalnom zračenju – tj. promene temperature – i na Plutonu i na Haronu tokom njihovih rotacija.

Poređenjem ovih podataka sa termalnim modelima ta dva sveta, naučnici su uspeli da odrede čvrste granice termalne inercije, emisivnosti i temperature različitih regiona Plutona i Harona. Te odlike pokreću globalne distribucije leda na Plutonu i potiskuju materijal sa Plutona na Haron.

Sezonski ciklusi nepostojane distribucije leda po površini pokreću migraciju depozita leda širom Plutonove površine – kao da su razni depoziti leda „podignuti“ i premešteni na neko drugo mesto. Deo tog materijala takođe bude odvojen potpuno od Plutona i položen na Haron.

Koliko naučnici znaju, to se ne dešava nigde drugde u solarnom sistemu.

Kontrolisanje temperature

Novi podaci pokazuju da je Plutonova atmosfera specijalna među atmosferama planeta solarnog sistema. Njen ekvilibrijum zračenja energije – ravnoteža između dolazeće Sunčeve svetlosti i gubitka toplote u svemir – kontrolisan je prvenstveno česticama sumaglice umesto molekulima gasa.

Zbog toga je Pluton još zanimljiviji za istraživanje, kaže Džang. To takođe daje neki uvid u Zemljinu ranu atmosferu, koja je skoro potpuno bila od azota i mešavine ugljovodonika. Izučavanjem Plutonove sumaglice i hemije mogu se dobiti novi uvidi u uslove koji su učinili ranu Zemlju pogodnom za život.

„Vebova“ istraživanja su samo prvi korak ka razumevanju složenosti interakcije u Plutonovoj atmosferi, kao i njenom doprinosu materijalima nađenim na Haronu.

Pluton se nalazi na zaista specifičnom mestu u spektru ponašanja planetarnih atmosfera. To nam daje šansu da proširimo naše razumevanje kako se sumaglica ponaša u ekstremnim okruženjima.

I nije samo Pluton u pitanju. Znamo da Neptunov mesec Triton i Saturnov mesec Titan takođe imaju slične azotne i ugljovodonične atmosfere pune čestica sumaglice. Tako da treba da preispitamo i njihove uloge, kaže Džang.

(Telegraf Nauka/Science Alert)