22.06.2022, 12:53
Дарья Губина
1,1 тыс

Покраснение спутника Плутона объяснили «взрывной» пульсацией атмосферы

❋ 4.4

Ученые воссоздали условия на поверхности Харона, спутника Плутона, и спроектировали первую модель его динамичной атмосферы.

Композитный снимок Харона. Снимки в разных диапазонах волн были сделаны аппаратом «Новые горизонты» вскоре после сближения с телом в 2015 году
Композитный снимок Харона. Снимки в разных диапазонах волн были сделаны аппаратом «Новые горизонты» вскоре после сближения с телом в 2015 году / ©NASA/Johns Hopkins APL/SwRI / Автор: Сергей Данилов

Харон — один из пяти спутников Плутона. Он настолько большой, что имеет смысл считать его частью двойной системы Плутон — Харон. Относительно орбитальной плоскости система лежит почти на боку, поэтому при смене сезонов полюса целиком оказываются под солнечными лучами. Вот только «год» там длится 248 земных лет, поэтому и «первые весенние дни» в полушариях тянутся годами. Как показало новое исследование, во время равноденствия дважды в «год» под действием солнечных лучей на Хароне происходят сильнейшие изменения.

Поверхность Харона покрыта слоями замерзшего метана, азота и, возможно, водного льда. Под солнечным теплом намерзший метан быстро испаряется, чтобы потом осесть на другом полюсе. На этот период — около четырех земных лет — плотность атмосферы резко увеличивается почти в тысячу раз.

Считалось, что красное пятно на полюсе появляется из-за взаимодействия солнечного ультрафиолетового излучения с «опадающим» метаном. Как показало новое исследование, процесс намерзания протекает слишком быстро, чтобы образовались соединения, дающие красный цвет. Результаты опубликованы в двух статьях в журналах Science Advances и  Geophysical Research Letters.

Чтобы разобраться в происходящем, ученые воспроизвели условия поверхности Харона в новом Центре для лабораторных экспериментов в сфере астрофизики и космических наук (CLASSE) при Юго-Западном исследовательском институте (США). Эксперименты в сверхвысоковакуумной камере позволили определить состав и цвет углеводородов, формирующихся при намерзании метана под ультрафиолетовым излучением.

Для понимания происходящего в масштабах всего Харона команда исследователей разработала новую модель тонкой атмосферы тела. Так стало известно о «взрывной» пульсации атмосферы из-за смены сезонов.

Совместив результаты сверхреалистичных экспериментов с новой моделью, ученые обнаружили, что на полюсах Харона формируется в основном этан — бесцветное соединение, которым невозможно объяснить красный цвет. Но авторы выдвинули новую гипотезу:

«Мы думаем, что под действием ионизирующего излучения от солнечного ветра намерзший [под ультрафиолетовым излучением] полярный лед превращается в более сложные, красные соединения, которые обеспечивают таинственному спутнику уникальное альбедо, — объясняет Уджеваль Раут (Ujjwal Raut), главный автор статьи в Science Advances. — Этан менее летучий, чем метан, и остается замерзшим после наступления равноденствия». И на протяжении следующих десятилетий под действием солнечного ветра именно он превращается в красноватые соединения. То есть этот оттенок появляется не в процессе намерзания нового слоя, а когда оголяется старый.

Поверхность Харона земляне увидели первый и пока единственный раз во время пролета межпланетной станции «Новые горизонты» в 2015 году. Только тогда ученые узнали о красном пятне на полюсе. Судя по глубоким каньонам, протянувшимся вдоль экватора, у Харона было бурное геологическое прошлое. Ученые разрабатывают возможные экспедиции к Плутону и Харону, но ни одна из них пока официально не запланирована.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

11 сентября, 15:59
Любовь С.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий