„Глетката на толку сложена атмосфера... не е она што го очекувавме“: Седумте најневеројатни откритија за Плутон

Точка

10/12/2024

18:44

1.663

Големина на фонт

а а а

Плутон е можеби најпознат по неговото „деградирање“ од статусот на планета. Во 2006 година, Меѓународниот астрономски сојуз (МАС) ја промени дефиницијата за планета, па сега се бара телото со својата гравитациона сила да ја има исчистено својата орбита од други објекти. Плутон, кој се наоѓа во Кајперовиот појас полн со ледени тела, не го исполнува овој услов. Затоа денес го сметаме за џуџеста планета.

Но, научниот свет никогаш нема престанато да дебатира за статусот на Плутон. Некои тврдат дека неговата сложена геологија заслужува да се смета за планета. Она што е неспорно е дека Плутон е исклучително интересен свет. Порано, гледајќи го оддалеку, го сметавме за досаден и инертен. На крајот на краиштата, помал е од нашата Месечина и е оддалечен од Сонцето повеќе од 30 пати отколку што е Земјата. Пред да го посетиме, многумина претпоставуваа дека Плутон е едноставен и безживотен. „Очекував нешто како замрзната верзија на нашата Месечина“, се сеќава Фран Багенал, планетарна научничка од „Универзитетот во Колорадо“.

Но, Плутон нѐ изненади. Иако температурите на неговата површина се екстремно ниски - околу минус 240 степени Целзиусови - Плутон има активна внатрешна геолошка динамика. Таа енергија создаде спектакуларна површина полна со течни глечери, остри планински венци и други уникатни карактеристики.

До денес, само една мисија, „New Horizons“, го има посетено Плутон. За време на прелетувањето во 2015 година, леталото сними неверојатни фотографии кои поништија многу од нашите првични претпоставки. Во само една брза средба откривме свет богат со геолошки процеси и интригантни појави. Еве некои од најважните откритија кои New Horizons и претходните набљудувања од Земјата ги направија за Плутон.

1. Постојат необични видови мраз на Плутон


Плутон е дом на необични видови мраз, различни од оние што ги знаеме на планетите поблиску до Сонцето. Како прво, има воден мраз. На Плутон, каде температурите паѓаат далеку под нулата на Земјата, водата е тврда како карпа. Но, поинтересни се ледените состави на испарливите материи како метан, азот и јаглерод моноксид. На Земјата, овие супстанции се гасови, но на Плутон тие се менуваат од гасовити во цврсти и повторно се враќаат, формирајќи динамични пејзажи на тој далечен свет. Овој процес на сублимација - каде супстанциите од цврста состојба директно преминуваат во гас - и повторно се замрзнуваат создава сложена и сезонска променлива дистрибуција на овие супстанции на Плутон.

Мразот од метан и азот прв пат беа откриени од астрономите од Земјата во 70-тите и 90-тите. Но, вистинското богатство на информации дојде дури во 2015 година, кога вселенското летало „New Horizons“ прелета покрај Плутон, потврдувајќи го присуството на јаглерод моноксид и обезбедувајќи детални мапи за дистрибуцијата на овие испарливи супстанции.

За разлика од тврдиот воден мраз, метанот и азотот на Плутон се меки, речиси гумени, и се однесуваат како пластичен материјал. Овие мразови формираат глечери кои можат да течат и да се шират низ еони, создавајќи рамнини и обликувајќи ја површината на Плутон. Дини, ридови, па дури и скршени блокови кои формираат „хаотични терени“ - сите овие карактеристики на Плутон се резултат на работата на овие уникатни испарливи материи. Плутон можеби е мал, но неговата геологија е доказ дека големината не ја одредува сложеноста.

2. Плутон е геолошки богат


Плутон, и покрај неговата мала големина, покажува неверојатно богата геолошка активност. Иако се наоѓа во студените предели на Сончевиот Систем, неговата внатрешност сè уште ги зачувува остатоците од топлина од древните времиња. Оваа преостаната топлина му овозможува на Плутон постојано да ја обновува својата површина, бришејќи ги старите кратери од удар и создавајќи нови, динамични карактеристики. Како што откри вселенското летало New Horizons, наместо со кратери, површината на Плутон е исполнета со планини, пукнатини во кората и кањони кои се извиваат во близина на неговиот северен пол.

Една од најфасцинантните карактеристики на Плутон е огромната, ледена област наречена Спутник Планиција, покриена со необичен модел на „меур“. Секоја од овие полигонални форми, широка неколку километри, се состои од мек азотен мраз кој постојано се крева и спушта. Оваа активност се јавува кога внатрешната топлина на Плутон се пробива низ неговата ледена кора на површината, создавајќи нешто како „тенџере со зовриена овесна каша“, како што сликовито го опишува Вил Грунди, планетарен научник од опсерваторијата „Лоуел“. Овој тип на глацијација е сосема нов и единствен во Сончевиот Систем.

Но, како е можно Плутон сè уште да не е целосно изладен? Научниците предложија неколку теории. Една од нив е дека јадрото на Плутон содржи радиоактивни елементи кои произведуваат дополнителна топлина. Друга теорија сугерира дека неговата ледена кора содржи изолационен слој од гас метан, кој го забавува губењето на топлина од внатрешноста. „Според сите пресметки, Плутон не би требало да има доволно внатрешна топлина“, објаснува Келси Сингер, геофизичар од Југозападниот истражувачки институт. „За да ја објасниме геолошката активност на Плутон, моравме да станеме прилично креативни“.

Плутон нѐ учи дека дури и најмалите светови можат да бидат неверојатно сложени. „Најважната лекција овде е дека дури и малите тела можат да имаат активна геологија“, вели Грунди. „Плутон е полн со интересни изненадувања - многу се случуваат под површината, надвор од нашиот поглед“.

3. Плутон има респектабилна атмосфера


Плутон повторно нѐ изненадува - овој пат со својата атмосфера. За толку мал и далечен свет, никој не очекуваше дека ќе може да задржи гасовита обвивка. Научниците претпоставуваа дека гравитацијата на Плутон е едноставно премногу слаба за да ги задржи гасовите или дека температурата била толку ниска што сите гасовити елементи одамна би биле замрзнати на површината. Иако телескопите открија присуство на гасови на Плутон уште во 1988 година, планетата изгледаше дека ги губи премногу брзо за да формира стабилна атмосфера.

Но, кога вселенското летало „New Horizons“ го набљудуваше Плутон како минува пред ѕвезда, беше откриена тенка, но значајна блескава обвивка - атмосфера богата со азот. Во рамките на овој слој, научниците идентификуваа дури 20 различни слоеви на воздух, што е неверојатно за објект со оваа големина. За споредба, нашата Месечина, која е поголема од Плутон, нема ни трага од атмосфера.

„Глетката на толку сложена атмосфера... не е она што го очекувавме“, објаснува планетарната научничка Фран Багенал.

Клучот за оваа атмосфера лежи во слоевите на маглината. Под влијание на сончевите зраци, мразот од метан на Плутон се претвора во реактивни гасови кои на крајот се комбинираат во поголеми молекули како што се ацетилен, етилен и етан. Овие молекули имаат неверојатна способност да зрачат топлина назад во вселената, што ја лади горната атмосфера. Ова ги задржува молекулите премногу ладни за да го напуштат Плутон, овозможувајќи ѝ на атмосферата да преживее. Без овој заштитен слој на маглина, испарливите глечери на Плутон би биле изложени на сончевите зраци и брзо ќе испаруваат.

Со текот на времето, честичките од маглината стануваат премногу тешки за да останат во атмосферата и полека паѓаат на површината. Тие формираат темни, кафеави дамки од саѓи кои се протегаат долж екваторот на Плутон и Северниот пол.

4. Плутон има „срце што чука“


Ако ги погледнете фотографиите од Плутон направени од „New Horizons„, тешко е да не забележите голема, беж карактеристика во облик на срце на неговата површина. Овој конкретен регион, наречен Томбо Регион („Tombaugh Regio“) во чест на Клајд Томбо, кој го открил Плутон, веднаш стана главна тема на научната дебата веднаш штом пристигнаа првите слики.

Левата половина од тоа „срце“ се вика Спутник Планиција („Sputnik Planitia“). Оваа област е формирана пред околу 10 милиони години од удар на големо планетарно тело со пречник од околу 640 километри. Огромно количество азотен мраз се акумулирало во неговиот ударен басен. Сепак, одредувањето на точната старост на тој настан е предизвик бидејќи геолошката активност на Плутон постојано го „брише“ и обновува изгледот на неговите глечери.

Азотните глечери кои ја покриваат Спутник Планиција се протегаат на 2,5 милиони квадратни километри. Се движат тивко, но упорно кон север-југ, испуштајќи гасови додека мразот постепено се сублимира. На нивната површина можете да видите долги, плитки јами кои укажуваат на тоа каде мразот преминал од цврста во гасовита состојба и „избегнал“ во вселената. Интересно е тоа што за време на студените ноќи, дел од овој гас се кондензира и повторно се депонира на други делови од површината на Плутон.

Овој циклус на сублимација и кондензација, стимулиран од сончевата топлина, делува како срцев ритам на Плутон. Не само што ја одржува атмосферата, туку и управува со циркулацијата на ветровите на овој далечен свет. Азотните ветрови, кои достигнуваат брзина и до 20 милји на час, собираат зрна мраз од метан од планините на Плутон и ги натрупуваат во дини на рамнините. Овие процеси ја обликуваат површината на Плутон и нѐ потсетуваат колку се неверојатно динамични небесните тела, дури и оние најоддалечените.

5. Криовулкан ја формира јужната хемисфера на Плутон


На јужната хемисфера на Плутон, веднаш под неговото познато „срце“, има планина со необичен облик што веднаш привлекува внимание. Рајт Монс („Wright Mons“), како што ја нарекуваат научниците, изгледа како огромна крофна. Се протега 150 километри во ширина, а нејзината висина од основата до врвот е споредлива со Монт Еверест. Но, она што ја прави оваа планина навистина фасцинантна е можноста да се работи за криовулкан - вид на вулкан кој еруптира со протечна вода, а не со стопена лава.

Иако никој сè уште не бил сведок на ерупцијата на Рајт Монс, постојат добри причини да се верува дека овој вулкан бил - или можеби сè уште е - активен. Површината на планината нема ударни кратери, што значи дека е релативно нова и постојано се обновува. Научниците исто така мислат дека Рајт Монс е изграден од цврст воден мраз, со оглед на неговата огромна висина. На Плутон, таква структура може да се формира само ако внатрешната топлина ја движи водата под површината. Таа топлина може да предизвика подигање на земјата или дури и ерупции кои полека додаваат материјал на врвот.

Сепак, Рајт Монс поставува повеќе прашања отколку што одговара. Неговата трнлива површина и отсуството на јасни траги од струи на површината ги збунуваат научниците. Иако можеме да шпекулираме за процесите што го обликувале, сè уште немаме доволно податоци за да кажеме со сигурност што точно се случува внатре во овој загадочен криовулкан. Како и со многу други откритија на Плутон, Рајт Монс нè потсетува колку сè уште треба да научиме за овој далечен свет.

6. Плутон има огромна месечина


Плутон има импресивна месечина - всушност, неколку. Од петте познати месечини, Харон е убедливо најголемата. Овој масивен сателит е откриен во 1978 година, кога научниците забележале дека Плутон се појавува малку издолжен на секои 6 дена. Ова се случува затоа што Харон, во својот орбитален танц, периодично се движи надвор од сенката на Плутон.

Харон е толку голем што е половина од големината на Плутон, што го прави единствен меѓу сите парови планети и нивните месечини во Сончевиот Систем. Неговата маса влијае на ротацијата на Плутон до тој степен што оската на ротација на Плутон лежи помеѓу двете. Поради ова, Плутон и Харон понекогаш се нарекуваат систем на двојни џуџести планети - термин кој не е само поетски, туку и научно точен.

Кога ќе се приближите до Харон, она што го гледате е запрепастувачки. Неговата површина е вкрстена со длабоки пукнатини, за кои научниците се сомневаат дека може да сокријат течен океан под површината. На неговиот северен пол постои слој од органски соединенија кои, очигледно, мигрирале од Плутон. Кога сончевата светлина ги погодува овие супстанции, таа започнува хемиски реакции кои создаваат поголеми молекули, давајќи му на половина карактеристичната црвеникава боја.

7. Внатрешноста на Плутон би можела да биде полна со вода

Плутон можеби крие неверојатно влажно изненадување под неговата ледена површина. Околу 200 километри под кората на овој студен, далечен свет, научниците веруваат дека може да има глобален океан од течна вода. Иако немаме директен доказ дека постои таков океан, постојат индиции кои укажуваат на неговото присуство. На пример, површината на Плутон е покриена со огромни пукнатини. Овие пукнатини може да се формираат кога подземните води полека се замрзнуваат. Бидејќи водата се шири кога преминува од течна во цврста, растечкиот мраз ја дели кората и создава огромни пукнатини.

Прашањето што ги збунува научниците е како Плутон успева да го спречи целосното замрзнување на неговиот океан. Една од водечките теории е дека растворениот амонијак во водата делува како антифриз, спречувајќи формирање на мраз. Ако океанот на Плутон навистина лежи под неговата површина, тој го рангира меѓу другите фасцинантни океански светови во нашиот Сончев Систем, како што се Европа, месечината на Јупитер или Енцелад, месечината на Сатурн.

„Секој свет со океан потенцијално може да биде погодна средина за живот“, објаснува Бони Бурати, планетарен научник на НАСА. Се разбира, „населив“ не мора да значи дека таму има живот, но и можноста, колку и да е мала, е доволно интригантна. „Тоа е малку шпекулативно“, признава Бурати, „но не е невозможно“. Плутон, се чини, е потсетник дека дури и најмалите и најоддалечените светови можат да држат неверојатни тајни.