В январе 2015 г., когда американский космический зонд New Horizons впервые сфотографировал Харон, ученым бросилось в глаза странное красное пятно у его Северного полюса. Будто кирпичная густая пыль засыпала крупнейший спутник Плутона – но откуда?.. Решить загадку удалось лишь теперь: появление красного пятна на Хароне объяснили влиянием самого Плутона и... Солнца.
В статье, опубликованной журналом Nature, Уильям Гранди (William Grundy) и его коллеги связывают этот процесс с метаном в атмосфере карликовой планеты, притяжение которой слишком слабо и неспособно удержать летучий газ. Устремляясь в космос, он частично оказывается на Северном полюсе Харона и некоторая часть остается здесь, замерзая на поверхности. Затем в действие вступает ультрафиолетовое излучение Солнца.
Даже на таком огромном удалении (в зависимости от положения на орбите система Плутона находится в 30-50 раз дальше от Солнца, чем Земля) его ультрафиолетовое излучение воздействует на замерзший метан, который под его влиянием вступает в серию реакций, превращаясь в толины. Эти небольшие органические полимеры, результат случайных соединений простейших веществ, таких как метан и этан – их спектры не раз обнаруживали в составе ледяных тел Солнечной системы. А главное, на глаз они имеют красно-кирпичную окраску.
Помимо данных, собранных аппаратом New Horizons, на такой механизм указывают и расчеты, проведенные Уильямом Гранди и его соавторами. Им удалось смоделировать потоки молекул метана, идущие от Плутона на Харон в течение всего местного года, который длится 248 наших лет. При этом одна сторона Харона то сотню лет купается в солнечном излучении, а то надолго остается в полной темноте. Температура на темной стороне спутника, опускается до -257 °С, легко замораживая метан. Ну а на полюсах холоднее всего.
«Молекулы метана снова и снова огибают поверхность Харона, пока не улетят снова в космос, либо не приземлятся на холодном полюсе, где замерзает и образует тонкую корку метанового льда, который сохраняется нетронутым до весны, пока его не осветит Солнце», – объясняет Гранди. И когда впоследствии часть его превратится в толины, они, как более крупные и тяжелые молекулы, улетучиваются медленнее самого метана и скапливаются, образуя красно-бурые пятна. Кстати, на фотографиях New Horizons ученые рассмотрели такое же пятно и на Южном полюсе Харона, который пока остается в глубокой тени.
Наука
Роман Фишман
