На поверхности крупнейшего спутника Плутона нашли диоксид углерода и пероксид водорода

Харон привлек внимание астрономов с самого открытия в 1978 году, однако до недавнего времени его наблюдения ограничивались длиной волны менее 2,5 микрометра, оставляя пробел в знаниях о его составе. Установлено присутствие на поверхности этого спутника водяного льда, аммиаксодержащих компонентов, органических соединений. А вот регистрация таких веществ, как диоксид углерода (CO₂) и пероксид водорода (H₂O₂), была невозможна. Между тем эта информация важна для понимания происхождения объектов из пояса Койпера, включая Плутон и другие карликовые планеты. 

Для поиска новых веществ на Хароне как нельзя лучше подходит спектрограф в ближней инфракрасной области NIRSpec на борту телескопа «Джеймс Уэбб». Ученые из США и Франции во главе с группой из Юго-западного исследовательского института проанализировали спектры поглощения в диапазоне от 2,5 до 5,2 микрометра и выявили присутствие CO₂ и H₂O₂. Статья об этом вышла в журнале Nature Communications.

«Расширенные наблюдательные возможности „Джеймса Уэбба“ позволили нашей группе исследовать свет, рассеянный с поверхности Харона, на большей длине волны, чем это было доступно раньше. Это дополнило наши знания о составе удивительного космического тела», — заявил Йе Вонг из Института исследований космоса с помощью космического телескопа (США), соавтор новой публикации.

Чтобы понять источник углекислого газа на Хароне, исследователи сравнили данные наблюдений с лабораторными экспериментами и подробными спектральными моделями поверхности. В качестве референса взяли данные наблюдений за поверхностью спутника Юпитера — Европы. Анализ показал, что чистый кристаллический CO₂ покрывают богатую водным льдом поверхность. 

«Согласно нашей интерпретации, верхний слой диоксида углерода происходит из недр, он обнажился в результате ударных событий. CO₂ присутствовал в областях протопланетного диска, где сформировалась система Плутона», — пояснила ведущий автор научной работы Сильвия Протопапа. 

Наличие пероксида водорода ясно указывает на то, что поверхность спутника Плутона преобразуют ультрафиолетовое излучение, энергетические частицы солнечного ветра и галактических космических лучей. Под действием ионов, электронов и фотонов молекулы водяного льда распадаются, высвобождая кислород и водород. Синтез H₂O₂ возможен даже из смеси диоксида углерода и водного льда в условиях Харона. Это подтвердили лабораторные эксперименты.