Ученые выяснили, что атмосфера Плутона начинает исчезать

Ученые выяснили, что атмосфера Плутона претерпевает странную трансформацию. Ледяная карликовая планета, которая находится на расстоянии более 3 миллиардов миль (4,8 миллиарда километров) от Земли в поясе Койпера, привлекла внимание астрономов, когда она проходила перед звездой еще в 2018 году.

С помощью звезды, освещающей Плутон, группа исследователей смогла провести наблюдения за карликовой планетой и ее атмосферой. С этой уникальной точкой зрения они пришли к удивительному выводу, который они описывают в новом исследовании. Астрономы нашли доказательства того, что атмосфера Плутона начинает исчезать.

Используя телескопы в нескольких точках как в США, так и в Мексике, команда наблюдала Плутон и его тонкую атмосферу, которая, как и Земля, в основном состоит из азота. Атмосфера Плутона поддерживается давлением паров льда на поверхности карликовой планеты. Итак, если на Плутоне нагревается лед, это может резко изменить плотность его атмосферы, согласно заявлению Юго-Западного исследовательского института (SwRI), домашнего учреждения нескольких членов исследовательской группы.

Примерно 25 лет Плутон все дальше и дальше удалялся от Солнца, поэтому температура его поверхности снижалась. И с помощью этих недавних наблюдений исследователи обнаружили доказательства того, что атмосфера Плутона на самом деле снова замерзает на своей поверхности, поскольку карликовая планета становится все холоднее и холоднее.

Плутон настолько далеко от Солнца, что с течением времени он будет заметно удаляться (и становиться холоднее), прежде чем приблизиться к Солнцу в других областях своей огромной орбиты. Благодаря явлению, известному как тепловая инерция, поверхностное давление Плутона и плотность атмосферы продолжали расти до 2018 года.

По сути, Плутон имел остаточное тепло с того момента, когда он был ближе к Солнцу. Однако инерция начинает ослабевать, и по мере того, как Плутон становится холоднее, все больше и больше его атмосферы будет замерзать на его поверхности и «исчезать». «Аналогия этому — то, как солнце нагревает песок на пляже», — сказал в том же заявлении научный сотрудник SwRI Лесли Янг, изучающий взаимодействие между ледяными телами Солнечной системы и их поверхностью и атмосферой.

«Солнечный свет наиболее интенсивен в полдень, но затем песок продолжает поглощать тепло в течение дня, поэтому наиболее жарко во второй половине дня. Сохранение атмосферы Плутона предполагает, что резервуары с азотным льдом на поверхности Плутона сохранились. «тепло за счет накопленного тепла под поверхностью. Новые данные свидетельствуют о том, что они начинают охлаждаться», — сказал Янг. Так как же они это поняли, просто наблюдая за движением Плутона перед звездой?

Исследователи наблюдали, как звезда исчезает, когда Плутон движется перед ней, а затем снова появляется в поле зрения после того, как карликовая планета прошла. Согласно заявлению, с помощью скорости, с которой звезда входила и уходила из поля зрения, переход, который длился около 2 минут, они смогли определить плотность атмосферы карликовой планеты. Этот метод основан на так называемом «затмении» — событии, которое происходит, когда один космический объект скрыт другим, проходящим перед ним.

Изучение затенений — старый и изношенный метод в мире астрономии, и исследователи использовали его для изучения атмосферы Плутона с 1988 года, говорится в заявлении Элиота Янга, старшего менеджера программы SwRI.

«Миссия New Horizons получила превосходный профиль плотности во время пролета 2015 года, что согласуется с тем, что объемная атмосфера Плутона удваивается каждые десять лет, но наши наблюдения 2018 года не показывают, что эта тенденция продолжается с 2015 года», — добавил Янг, имея в виду новаторскую миссию НАСА, которая дала world впервые увидит Плутон крупным планом.

Наблюдая за Плутоном, проходящим перед звездой, команда заметила «центральную вспышку» в середине пути тени карликовой планеты. Вспышка, вызванная атмосферой Плутона, преломляющей свет в центр тени, изменила кривую блеска, которая обычно возникает во время затмения, с «u-образной» на «w-образную».

«Центральная вспышка, наблюдаемая в 2018 году, была, безусловно, самой сильной из тех, что когда-либо видели при затмении Плутона», — сказал Янг. «Центральная вспышка дает нам очень точное представление о траектории тени Плутона на Земле». Янг обсудил результаты этого исследования 4 октября на 53-м ежегодном собрании Отделения планетарных наук Американского астрономического общества.