Опубликованы неожиданные результаты исследования Плутона и его спутников.

В июле 2015 года космический аппарат НАСА «New Horizons» («Новые горизонты») пролетел на высокой скорости через систему Плутона, приблизившись к нему на расстояние 12,5 тысяч километров от его поверхности (это порядка диаметра Земли). За 9 дней наблюдений он добыл большое количество интереснейших данных, объем которых около 50 гигабит. Передача данных на Землю будет продолжаться до конца 2016 или даже до начала 2017 года, а их анализ будет продолжаться еще несколько лет. Сегодня в журнале Science опубликована очередная порция любопытных результатов этого анализа с новой информацией о самом Плутоне и его спутниках.

Равнина Спутника на Плутоне, покрытая льдами азота, оксида углерода и метана. Изображение получено КА «New Horizons» (NASA/JHUAPL/SWRI)

Вид горы Райта, похожей на вулкан (Изображение NASA/JHUAPL/SWRI)

Многослойная дымка атмосферы Плутона (изображение NASA/JHUAPL/SWRI)

Спутник Плутона Харон. Хорошо виден красноватый полярный регион, неофициально названный Мордор. Изображение с разрешением примерно 3 км получено КА «New Horizons» (NASA/JHUAPL/SWRI).

Семейный портрет лун Плутона. Составное изображение показывает их форму и размер (Изображение NASA/JHUAPL/SWRI)

До 2006 года Плутон считался девятой планетой Солнечной системы, сейчас его относят к малым планетам. У него пять спутников, причем крупнейший из них, Харон, сопоставим по размерам с самим Плутоном, так что их часто рассматривают как двойную планету. Четыре меньших луны неправильной формы носят названия Стикс, Никта, Кербер и Гидра. 

Первая загадка системы Плутона заключается в том, что все малые спутники Плутона быстро вращаются, как волчки, в то время как остальные луны Солнечной системы, включая земную Луну, вращаются медленно, оставаясь повернутыми к своим планетам одной стороной. Исследователи также озадачены странными наклонами осей вращения спутников Плутона. Гравитационные приливы от Плутона должны были замедлить и переориентировать вращение спутников, однако этого не произошло. Ученые предположили, что причиной могут быть столкновения с какими-то телами. 

Поскольку предполагалось, что все спутники Плутона образовались одновременно в результате сильного столкновения, планетологи ожидали, что малые луны похожи на Харон. Однако оказалось, что их поверхности гораздо ярче и намного старше, чем у большего родственника. 

Наблюдения показали удивительно сложный геологический ландшафт Плутона. На нем бросается в глаза яркая, протянувшаяся на  1000 км  равнина, неофициально называемая Равниной Спутника, заполненная льдами азота, окиси углерода и метана. Там нет кратеров, что свидетельствует о продолжающейся геологической активности. Но помимо гладких равнин есть и древние ландшафты, покрытые кратерами, накопившимися за миллионы и миллиарды лет столкновений, пережитых Плутоном.

Среди наиболее загадочных объектов выделяются два высоких холма с понижениями в центре, которые выглядят как вулканы. Первый, получивший название Гора Райта, имеет около 3,2 км в высоту и 145 км в ширину. Второй - Гора Пикара еще больше, около 5,6 км в высоту и 225 км в поперечнике. Эти горы могут быть ледяными вулканами, но чтобы установить это, необходимо дополнительное исследование.

В отличие от Плутона поверхность Харона довольно старая, однообразная и не такая геологически активная. Харон покрыт водяным льдом с небольшими количествами аммиака. Интересно, что поверхность в северном регионе имеет отчетливый красный оттенок, связанный с тем, что под действием ультрафиолета из метана и этана образуются молекулы полимеров, называемых толинами.

Аппарат «New Horizons» детально исследовал атмосферу Плутона. Вывод о том, что у Плутона есть атмосфера, астрономы сделали еще в 1985 году, наблюдая как Плутон перекрывает свет звезды. Если атмосферы нет, звезда скрывается за краем планетного диска резко, а если есть, то постепенно, что и имело место в случае с Плутоном. Космический аппарат при пролете последовательно попал в тень и Плутона, и Харона, что позволяет хорошо изучить даже слабую атмосферу, используя излучение, проходящее через нее на просвет. 

Исследователи были чрезвычайно удивлены, обнаружив, что атмосфера Плутона представляет собой многослойную голубоватую дымку, простирающуюся до высот свыше 200 км. Температура верхней атмосферы оказалась намного холоднее, чем ожидалось. Видимо, благодаря этому атмосфера и сохранилась, поскольку с понижением температуры значительно снижается скорость, с которой атмосфера убегает от планеты. С помощью экстраполяции определили температуру на поверхности Плутона, она оказалась близкой к 45 К (-228^o С). Атмосферное давление на поверхности примерно в 100 000 раз меньше земного.

По материалам института SETI 

Анимацию движения спутников Плутона можно посмотреть по ссылке

Иллюстрации: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute