Ο Πλούτωνας υπήρξε από καιρό ένα μυστήριο μεταξύ των κλασσικών πλανητών-αινιγματιστών από την ανακάλυψή του το 1930. Ο μικροσκοπικός κόσμος είναι σκοτεινός και μακρινός, περιστρέφοντας σε τροχιά γύρω από τον ήλιο που ένας Πλούτωνας διαρκεί περίπου 248 χρόνια γης.
σχετικό περιεχόμενο
- Ο Δοκιμαστής Νέων Οριζόντων έχει κάνει την πλησιέστερη προσέγγισή του στον Πλούτωνα
- Πώς ο Πλούτωνας πήρε το όνομά του
- Επτά εκπλήξεις από τις πρώτες ανακαλύψεις κάθε πλανήτη στο ηλιακό σύστημα
- Οι περίεργες τροχιακές συμπεριφορές προσφέρουν ενδείξεις για την προέλευση των φεγγαριών του Πλούτωνα
Μέχρι στιγμής, οι καλύτερες εικόνες του Πλούτωνα και του συστήματος των φεγγαριών του ήταν πολυσύχναστες και δεν έδειξαν λεπτομερείς λεπτομέρειες, αφήνοντας τη γεωγραφία του Πλούτωνα παγιδευμένη στη σφαίρα καλλιτεχνών και συγγραφέων επιστημονικής φαντασίας. Τι λίγα δεδομένα έχουμε σχετικά με την ατμόσφαιρα και τη σύνθεσή του έχουν συλλεχθεί από τις τηλεσκοπικές παρατηρήσεις, καθώς κανένα ανθρώπινο διαστημικό σκάφος δεν έχει έρθει ποτέ κοντά για μια επίσκεψη.
Τώρα, όλα που πρόκειται να αλλάξουν. Μετά από ένα ταξίδι εννέα ετών και τριών δισεκατομμυρίων μιλίων και έναν σύντομο τεχνικό λόξυγγας στις 4 Ιουλίου, ο καθετήρας New Horizons θα περάσει σε 7.750 μίλια από τον μυστηριώδη κόσμο κατά τη διάρκεια πτήσης στις 14 Ιουλίου. Το διαστημικό σκάφος κάνει παρατηρήσεις καθώς κλείνει τον στόχο του και ήδη βρήκαν πράγματα που εξοντώνουν τις επιστημονικές ομάδες της NASA:
Βαμμένο έδαφος
Εάν είχατε ζητήσει από τους περισσότερους πλανητικούς επιστήμονες πριν ξεκινήσουν οι New Horizons, θα είχαν πει ότι είναι απίθανο ο Πλούτωνας ή το μεγαλύτερο φεγγάρι του, ο Charon, να είχε κάτι σαν σύνθετη γεωλογία επιφάνειας. Είναι μικρό, οπότε ολόκληρο το εσωτερικό πιθανότατα πάγωσε στερεό πολύ καιρό πριν, και οι τυχόν αλλαγές της επιφάνειας θα ήταν μόνο από το κρατήρα. Αυτό είναι λάθος.
«Σε αυτό το σημείο, βλέπουμε κάποιους τομείς ενδιαφέροντος, χωρίς αμφιβολία», λέει ο διευθυντής της αποστολής Jimmy Lee. Για παράδειγμα, στις 22 Ιουνίου το διαστημικό σκάφος επέστρεψε εικόνες με εκπληκτικό σκοτεινό έδαφος σε έναν πόλο. «Η σκοτεινή περιοχή στον πόλο του Χαρόν, αισθανόμαστε ότι υπάρχει υφή εκεί», λέει ο Lee.
Η ομάδα των New Horizons δημιούργησε αυτό το χρωματικό χάρτη του Πλούτωνα με επιμήκη σκοτεινή περιοχή ανεπίσημα γνωστή ως "η φάλαινα" κατά μήκος του ισημερινού στα αριστερά, καθώς και μια φωτεινή περιοχή στα δεξιά της με το παρατσούκλι "donut". (NASA / Πανεπιστήμιο Johns Hopkins APL / SwRI) Δεδομένου ότι οι New Horizons έχουν πλησιάσει τον Πλούτωνα, οι λεπτομέρειες της επιφάνειάς του έχουν καταστεί σαφέστερες, κυρίως δύο χαρακτηριστικά που ονομάζονται "ντόνατ και η φάλαινα". Η "φάλαινα" είναι μια επιμήκης σκοτεινή περιοχή, ενώ το "donut" είναι μια φωτεινή περιοχή. Περίπου 1.860 μίλια μακριά, η φάλαινα μπορεί να αποτελείται από υδρογονάνθρακες, οι οποίοι γίνονται πιο σκούροι καθώς εκτίθενται στον ήλιο. Εν τω μεταξύ, το ντόνατς μήκους 990 μιλίων θα μπορούσε να είναι νωπά κατάλοιπα παγωτών. Ένα άλλο χαρακτηριστικό γνώρισμα, ένα φως σε σχήμα καρδιάς, εντοπίστηκε καθώς το σκάφος έγινε ακόμα πιο κοντά στις 8 Ιουλίου. Αυτή η έκταση 1200 μιλίων θα εξεταστεί λεπτομερώς κατά τη διάρκεια της πτήσης και οι επιστήμονες της αποστολής είναι πρόθυμοι να μάθουν τι είναι.
Δεν δακτυλίους, λιγότερο κίνδυνο
Ο Πλούτωνας έχει αρκετά φεγγάρια, τα οποία βρίσκονται είτε σε παρατηρήσεις εδάφους είτε στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Κάποια είναι αρκετά μικρά ώστε ο Πλούτωνας να έχει δακτυλίους που παράγονται από μικρές επιπτώσεις, οι οποίες θα διασκορπίσουν κομμάτια των φεγγιών σε τροχιά. Ενώ τα δαχτυλίδια θα ήταν ένα διασκεδαστικό εύρημα για τους επιστήμονες, τυχόν απροσδόκητα συντρίμμια θα αποτελούσε κίνδυνο για το εισερχόμενο διαστημικό σκάφος. Έτσι, η αποστολή New Horizons έχει μια ομάδα ανθρώπων που είναι επιφορτισμένοι με τη διασφάλιση ότι δεν υπάρχει τίποτα μπροστά από τον καθετήρα που κανείς δεν είχε παρατηρήσει πριν.
"Νομίζω ότι πολλοί από εμάς υποθέσαμε ότι, δεδομένου του πόσα φεγγάρια έχουν ανακαλυφθεί από παρατηρητήρια με βάση τη Γη, θα υπήρχαν μικρότερες που θα μπορούσαν να εντοπιστούν μόνο από τους New Horizons", λέει ο Sara Hörst, επίκουρος καθηγητής της Γης και των πλανητικών επιστημών στον Johns Hopkins που δεν είναι στην ομάδα των New Horizons.
Μέχρι στιγμής, όμως, η ομάδα που επιζητεί εμπόδια δεν βρήκε τίποτα, ούτε νέα φεγγάρια ούτε δακτυλίους. Αυτό πιθανότατα σημαίνει ότι ο Χάρον εξαλείφει τα συντρίμμια από την περιοχή γύρω από τον Πλούτωνα - και καθαρίζει αποτελεσματικά ένα μονοπάτι για τους Νέους Ορίζοντες. "Αυτό είναι μέρος του γιατί επιλέξαμε την τροχιά που κάναμε", λέει ο Lee.
Καλύτερη ταξινόμηση μεγέθους
Καθώς οι New Horizons πλησιάζουν, μπορούν να κάνουν καλύτερες μετρήσεις του μεγέθους του Πλούτωνα. Αυτό είναι σημαντικό για να διαπιστώσετε πόσο πυκνό είναι αυτό και, συνεπώς, ποια θα είναι η σύνθεση χύδην. «Προσπαθούμε να προσπαθήσουμε να το κάνουμε», λέει ο Lee. Μέχρι στιγμής, οι περισσότερες εκτιμήσεις είναι ότι ο Πλούτωνας είναι 65 έως 70 τοις εκατό ροκ και 30 με 35 τοις εκατό πάγο, αλλά αυτά είναι πολύ τραχιά στοιχεία. Μπορεί να υπάρχει ακόμη και μια υγρή στρώση νερού κάτω από την επιφάνεια.
Αυτή η κινούμενη εικόνα από τα δεδομένα του New Horizons δείχνει τον Πλούτωνα και το μεγαλύτερο φεγγάρι του Charon στον τροχιακό χορό. (NASA / Πανεπιστήμιο Johns Hopkins APL / SwRI) Με βάση τα δεδομένα των τηλεσκοπίων, υπάρχει επίσης κάποια ανησυχία ότι η λεπτή ατμόσφαιρα του Πλούτωνα απορρίπτει τις εκτιμήσεις μεγέθους μας. Αυτό είναι κάτι που οι Νέοι Ορίζοντες πρέπει να είναι σε θέση να ξεκαθαρίσουν. Ο Χάρον, εν τω μεταξύ, δεν φαίνεται να έχει μια ατμόσφαιρα καθόλου, αλλά οι New Horizons δεν είναι ακόμα αρκετά κοντά για να το πούνε σίγουρα. Και ο Lee σημειώνει ότι ο Χάρον τροχίζει κοντά στον Πλούτωνα, περίπου 12.160 μίλια από το κέντρο του, έτσι ώστε οι δυο να μοιραστούν ακόμη και μια ατμόσφαιρα. "Αυτό είναι το πρώτο σύστημα διπλού πλανητικού τύπου που έχουμε δει στο ηλιακό μας σύστημα", λέει ο Lee. "Έτσι βρίσκοντας ότι μοιράζονται μια ατμόσφαιρα θα ήταν δροσερή."
Τι είναι Ahead
Ο καθετήρας φέρει τρία όργανα απεικόνισης, ένα από τα οποία λειτουργεί σε υπεριώδες φως. Θα μετρήσει επίσης τον ηλιακό άνεμο γύρω από τον Πλούτωνα, θα μετρήσει τα σωματίδια σκόνης, θα μετρήσει τα φάσματα των φορτισμένων σωματιδίων και θα δοκιμάσει την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα με ραδιοκύματα. Ο Lee σημειώνει ότι η ατμοσφαιρική δουλειά θα αρχίσει σοβαρά καθώς ο καθετήρας ταλαντεύεται και περνάει τον Πλούτωνα για να τον κοιτάξει με οπίσθιο φωτισμό. Η συλλογή δεδομένων σχετικά με το φως του ήλιου σε υπεριώδη μήκη κύματος που διέρχεται από την ατμόσφαιρα μπορεί να συμβάλει στον προσδιορισμό της σύνθεσής του. Επιπλέον, οι New Horizons θα χρησιμοποιήσουν το ραδιοερασιτεχνικό πείραμα για να στείλουν ραδιοκύματα μέσω της ατμόσφαιρας για να δουν πόσο παχύ είναι. Θα κάνει το ίδιο για τον Charon για να δούμε τι είδους αέρα έχει το φεγγάρι, αν υπάρχει.
"Ένα από τα πράγματα που είμαι πολύ ενθουσιασμένος για να ανακαλύψω από τους New Horizons είναι το κατά πόσον ο Πλούτωνας έχει σήμερα ένα στρώμα ομίχλης στην ατμόσφαιρά του", λέει ο Hörst. "Έχουμε μερικά διαφορετικά παραδείγματα ατμοσφαιρών [ατμόσφαιρα αζώτου-μεθανίου-μονοξειδίου του άνθρακα] στο ηλιακό μας σύστημα: τον Τιτάνα, τον Τρίτον και τον Πλούτωνα και νομίζω ότι μπορούμε να μάθουμε πολλά για τη δημιουργία θολώματος σε πλανητικές ατμόσφαιρες ... Ελπίζω μπορεί να δοκιμάσει μερικές από τις ιδέες μας σχετικά με τη δημιουργία θολώματος στον Τιτάνα εξετάζοντας την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα ».
Καλύτερες εικόνες της επιφάνειας θα επιτρέψουν στην ομάδα της NASA να καθορίσει ποια είναι η χημική της σύνθεση και, από εκεί, να καταλάβει την εξέλιξη του ηλιακού συστήματος. Πολλοί εμπειρογνώμονες στον πλανήτη πιστεύουν ότι ο Πλούτωνας μπορεί να είναι κατασκευασμένος από υλικό που μοιάζει περισσότερο με το πολύ πρώιμο περιβάλλον του ηλιακού συστήματος και έτσι θα μπορούσε να προσφέρει μια εικόνα για το τι ήταν το πρώιμο πλανητικό φυτώριο. Και μετά τη διασταύρωση, οι διαχειριστές της αποστολής ελπίζουν να στείλουν τους Νέους Ορίζοντες βαθύτερα στη ζώνη Kuiper για να μελετήσουν έναν "ξάδερφο" του Πλούτωνα, προσφέροντας ακόμη περισσότερα δεδομένα για τα συντρίμμια του ηλιακού συστήματος που ήταν κλειδωμένα σε βαθιά κατάψυξη μακριά από τον ήλιο.
Ο Πλούτωνας και ο Χάρων, που είδαν το όργανο απεικόνισης μεγάλης εμβέλειας (LORRI) στις New Horizons στις 7 Ιουλίου. (NASA / Πανεπιστήμιο Johns Hopkins APL / SwRI) Τα συνδυασμένα δεδομένα θα μας βοηθήσουν να δούμε τον Πλούτωνα σε μια νέα οπτική γωνία. "Αυτή τη στιγμή, έχουμε ακόμα τις πρώτες απόψεις μας για τον κόσμο και για πρώτη φορά μπορούμε να δημιουργήσουμε μια εικόνα του Πλούτωνα που βασίζεται στην πραγματικότητα", λέει ο Hörst.
Και με βάση αυτό που έχουμε δει ακόμα και πριν από την πλησιέστερη συνάντηση του διαστημοπλοίου, ο Πλούτωνας απέχει πολύ από μια απλή σφαίρα από βράχο και πάγο, προσθέτει η Katie Mack, θεωρητική αστροφυσική στο Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης. "Οι New Horizons θα προσφέρουν τους πρώτους πραγματικούς χάρτες μας", λέει. "Ο Πλούτωνας γίνεται ένα πραγματικό μέρος και είναι πιο συναρπαστικό από όσο πίστευα ότι θα ήταν".
