Разгадаха причината за мистериозния червен полюс на Харон
Спътникът на Плутон, Харон, има забавна алена „ шапчица “ на един от полюсите си. Откакто New Horizons прелетя над оцветения в наслойка северен полюс на Луната през 2015 година, учените размишляват върху планетарните процеси, виновни за такава забележителност.
Първоначално учените подозираха, че оцветяването с цвят на желязо (наречена Mordor Macula) е метан, уловен от повърхността на Плутон, аленият му цвят е резултат от бавното изпичане в ултравиолетовата светлина на Слънцето. Това беше забавна концепция, която просто трябваше да бъде тествана.
Сега композиция от моделиране и лабораторни опити откри, че тези ранни догатки не са прекомерно надалеч от истината, само че с лек поврат. Изследването прибавя изненадващи нови детайлности към разбирането, което допуска, че оцветяването на луната е освен това, в сравнение с може да се види на пръв взор.
Стартирана през 2006 година, междупланетната галактическа сонда на НАСА New Horizons даде на откривателите невиждана панорама към планетарната система на джуджето Плутон и неговата луна Харон, на разстояние повече от 5 милиарда километра от Слънцето.
„ Преди New Horizons най-хубавите изображения на Хъбъл на Плутон разкриваха единствено размита на петна отразена светлина “, споделя Ранди Гладстон, планетарен академик от Югозападния проучвателен институт (SwRI) в Съединени американски щати.
„ В допълнение към всички очарователни характерности, открити на повърхността на Плутон, прелитането разкри необикновената специфичност на Харон – изненадващата алена шапка, центрирана на северния му полюс.
Червеното може да не е необикновен цвят, който да видите в богати на желязо светове като нашия или Марс. Но чак в замръзналите покрайнини на Слънчевата система аленото е доста по-вероятно да демонстрира съществуването на разнообразна група от катранени съединения, наречени толини.
Ако това помогне, просто заменете думата tholin с „ gunk “. Кафеникаво-червената неразбория от химикали е като остатъка, останал във фурната, в случай че фурната употребява UV светлина за печене на сладкиши, направени от елементарни газове като въглероден диоксид или амоняк.
На Плутон метанът би бил евентуално изходно място. За да прераснат в толин, тези дребни въглеводороди просто би трябвало да всмукват доста характерен цвят на UV светлина, филтрирана от орбитални водородни облаци, наречени Lyman-alpha.
Розовото зарево на Плутон е обект на проучване от десетилетия. New Horizons просто разкри точния модел на толините на повърхността във превъзходна висока разграничителна дарба. Откриването на ръждив нюанс, хвърлен върху шапката на неговия сателит, обаче беше завладяваща изненада.
Предполагаше се, че метанът от Плутон може да се придвижи до орбиталната му луна. Но времето належащо газът да се утаи и да замръзне в такава отчетливо дифузна лой, постоянно е било спънка. Част от казуса е съревнованието сред слабата гравитация на Харон и студената светлина на далечното Слънце, която затопля повърхността му. Колкото и слаба да е, пролетната зора можеше да бъде задоволителна, с цел да разтопи метановия скреж и да го изгони още веднъж от повърхността.
За да дефинират какво в действителност ще се случи, откривателите на SwRI са моделирали въртящото се придвижване на значително наклонената планетарна система. Тайната на оцветяването може да е избухливият темперамент на идването на пролетта.
Сравнително неочакваното стопляне на северния полюс ще се случи в продължение на няколко години – просто мигване в 248-годишната орбита на Луната към Слънцето. През този къс интервал петна от метанов скреж с дебелина единствено десетки микрона се изпарява от единия полюс, до момента в който стартира да замръзва на другия.
За страдание, моделирането откри, че това бързо придвижване би било прекомерно бързо, с цел да може огромна част от замразения метан да всмуква задоволително количество Lyman-alpha, с цел да се трансформира в толин.
Но етанът – малко по-дългият въглеводороден братовчед на метана – би бил напълно друга история.
„ Етанът е по-малко летлив от метана и остава заледен на повърхността на Харон дълго след пролетния изгрев “, споделя планетарният академик Уджвал Раут, водещ създател на второ изследване, което моделира измененията в плътността на изпаряването и замръзването на метана.
„ Излагането на слънчевия вятър може да трансформира етан в устойчиви червеникави повърхностни отлагания, допринасящи за алената шапка на Харон. “
Заедно с резултатите от лабораторните опити, изследването на Раут и неговия екип показва вероятен метод метанът да бъде трансфорат в етан на полюсите.
Има единствено един проблем. Лиман-алфа радиацията няма да трансформира етана в червеникава наслойка. Това не изключва въглеводорода. Заредените частици, струящи от Слънцето за по-дълъг интервал от време, към момента могат да генерират все по-дълги вериги от въглеводороди, които биха придали на Харон присъщата му алена шапка.
„ Смятаме, че йонизиращата радиация от слънчевия вятър разлага приготвената от Лиман алфа полярна слана, с цел да синтезира все по-сложни, по-червени материали, виновни за неповторимото албедо на тази загадъчна луна “, споделя Раут.
По-нататъшните лабораторни проби и моделиране биха могли да оказват помощ за одобряването на хипотезата, че аленото леке на Харон е доста по-сложно, в сравнение с в миналото сме осъзнавали.
Това проучване е оповестено в Science and Geophysical Research Letters.
