«Тепла» атмосфера Плутона - загадка

Початкові дані про нижню атмосферу виявляють метан як рушійну силу

Ось як це може виглядати на Плутоні (художнє зображення): Білд показує метанові плями на поверхні. © ESO / Луїс Кальчада
читати вголос

Хоча Плутон вже не планета, карликова планета все ще є одним з найбільш загадкових об’єктів нашої Сонячної системи. Вперше астрономам вдалося поглянути на властивості їх глибших шарів атмосфери. Вони виявили не тільки те, що він незвично теплий, але і те, що в ньому ключову роль відіграє газоподібний метан.

Маленька планета Плутон - це лише на п’яту розмір землі і в 40 разів далі від сонця, ніж ця. Відповідно, на його поверхні неприємно холодно: мінус 220 ° С. Тим не менш, Плутон, відомий з 1980-х, має атмосферу - хоч і надзвичайно тонку. Лише 0, 015 мілібарів, або сто тисяч частин земного тиску, чинить атмосферу переважно азоту зі слідами метану та оксиду вуглецю.

Таємниця «теплої» атмосфери

Поки, однак, астрономам вдалося вивчити лише верхні частини атмосфери Плутона, і це лише опосередковано, за допомогою так званих зоряних окупацій: Коли зірка проходить за Плутоном, вона ненадовго стоїть за атмосферним кільцем планети. Зоряне світло змінюється атмосферою, і таким чином можна визначити деякі властивості газової оболонки - але лише ті, які мають верхні шари.

Однак отримані результати дали астрономам кілька загадок. Таким чином, атмосфера при мінус 170 ° С була, мабуть, на 50 градусів тепліша за планетарну поверхню. А як щодо глибших шарів? Вони також були "гарячішими"? Відповіді на ці питання лише нещодавно отримали нові спостереження із дуже великим телескопом (VLT) Європейської південної обсерваторії ESO в Чилі. Інструмент CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) показав, що вся атмосфера Плутона в середньому мінус 180 ° C холодна і, таким чином, набагато тепліша за поверхню.

Розподіл тепла перевернувся догори дном

Так, на Плутоні відбувається інверсія нормальної температурної кривої газової оболонки: наприклад, на Землі температура повітря знижується приблизно на шість градусів на кілометр висоти, на Плутоні вона піднімається між трьома і 15 градусами на кілометр. Холодність поверхні, ймовірно, безпосередньо пов'язана з атмосферою: так само, як випаровується піт охолоджує нашу шкіру, сублімація від льоду до газу також охолоджує поверхню плутону. дисплей

Метан як ключовий фактор

Але чому атмосфера така тепла? Тут також CRIRES дав відповідь: Нові дані спостереження вперше показують, що метан є другим найпоширенішим компонентом плутонічної газової суміші. Близько половини відсотків, і, таким чином, набагато більше, ніж раніше передбачалося, складає свою частку. "Нам вдалося довести, що ці метанові фракції відіграють вирішальну роль у процесі нагрівання атмосфери, а також можна пояснити їх підвищену температуру", - говорить Еммануель Лелуш, планетарний вчений з обсерваторії Парижу та провідний автор дослідження. "З такою кількістю метану в атмосфері не дивно, що атмосфера така тепла". Метан вважається надзвичайно потужним парниковим газом на Землі.

Плями або рівний шар?

В даний час дві різні моделі можуть бути використані як пояснення високого вмісту метану та відносно теплої атмосфери: перша передбачає, що поверхня плуто покрита тонким шаром метану, що перешкоджає сублімації азоту. Другий сценарій передбачає наявність неправильно розподілених поверхонь з чистим метаном на поверхні.

Надія на "Нові горизонти"

"Визначення того, хто з них є правильним, вимагатиме подальшого дослідження Плутона, тим більше, що він віддаляється далі від Сонця", - сказав Лелух. "І, звичайно, космічний корабель NASA New Horizons також надасть нам більше інформації, коли він досягне Плутона в 2015 році." Плутон рухається по дуже ексцентричній, 148-річній орбіті. На даний момент все ще відносно близько до сонця його шлях веде поступово від сонця. У процесі цього все більше його атмосферних газів замерзає і осідає на землі як лід. Імовірно, атмосфера тому існує лише при відносному сонячному світлі.

(Європейська Південна Обсерваторія - ESO, 03.03.2009 - НВО)