Pas Kuipera był niegdyś okrutnym i chaotycznym miejscem. Tutaj całe światy zostały stworzone i zniszczone, a zderzenia między sobą kosmicznych ciał pozostały powszechne. Ale przez tysiąclecia wewnętrzne obszary Układu Słonecznego uspokoiły się. Pozostają jednak blizny; blizny, na które NASA właśnie zaczyna patrzeć w misji New Horizons. 14 lipca statek kosmiczny powinien być jak najbliżej Plutona - planety karłowatej na skraju Układu Słonecznego.
Planetarny astronom Mike Brown z California Institute of Technology w Pasadenie w Kalifornii, odnosi się do tych blizn jako „rozpryski krwi” Układu Słonecznego. W latach formowania się Układ Słoneczny był siedliskiem formacji planetarnej i zniszczenia. Zespół astronomów, jako grupa ekspertów sądowych, poszukuje dowodów zbrodni w Pasie Kuipera, gdzie dowody zostały zamrożone w czasie.
Charon: Frozen Witness
Astronomowie odkryli 4 kolejne satelity na orbicie wokół Plutona i Charona, co prawdopodobnie miało ogromny wpływ na planetę karłowatą w przeszłości. Inne małe światy w Pasie Kuipera również wykazują oznaki zderzenia. Co ciekawe, w badaniach kryminalistycznych misji Nowe Horyzonty Pluton nie jest ofiarą, która może opowiedzieć o historii Układu Słonecznego. Pożądanym pacjentem jest Charon.
Zdjęcie Plutona zrobione przez misję Nowe Horyzonty 14 lipca 2015 r
„Będzie super, gdy pojawią się nowe zdjęcia z New Horizons” - powiedział Brown. „Z pewnością będziesz w stanie zobaczyć jeden duży krater na Charonie za pomocą promieni i kilku innych formacji reliefowych, które staną się miejscem, w którym będziemy mogli przeczytać historię zewnętrznego układu słonecznego”. Podobnie jak nasz księżyc, Charon jest prawie pozbawiony atmosfery. Oznacza to, że kratery, które mają od milionów do miliardów lat, pozostają wyryte w kamieniu bez ryzyka ich zniszczenia przez gazy atmosferyczne. Pluton, z drugiej strony, ma dominującą siłę grawitacji, która je utrzymuje, jego powierzchnia zamarza i sublimuje przez długie 248 lat obrotu wokół Słońca.
„Ciekawe będzie, jak mrozy zmieniły wszystko na powierzchni Plutona. Ale Charon umarł, tak jak nasz Księżyc, który po prostu siedzi i zapisuje całą historię. Idziemy tam, aby zobaczyć dowody wszystkich plam krwi przeszłości” - dodał.
Przy podejściu do systemu Plutona-Charona aparat New Horizons potwierdził dychotomię. Pluton wygląda czerwonawo, a Charon jest szary i monotonny. Między tymi dwoma ciałami orbitalnymi jest tylko 12 000 mil. Trochę dziwne, oczywiście, ale grawitacja decyduje o wszystkim.
Zdjęcie Charona zrobione przez misję Nowe Horyzonty 14 lipca 2015 r
„Pluton jest na tyle masywny, że utrzymuje atmosferę, głównie utworzoną z azotu, ale przeplataną metanem. Kiedy skrapla się na powierzchni, jest mróz, metan zamarza i błyszczy pod promieniami słońca na czerwono” - powiedział Brown. „Od wielu dziesięcioleci wiemy, że Pluton jest czerwony z powodu metanu na powierzchni. Z kolei Charon jest wystarczająco mały, aby utrzymać atmosferę, więc po prostu wyparowuje w kosmos”.
Jeśli chodzi o zdjęcia pochodzące z New Horizons, Brown jest zaintrygowany.
„Ponownie patrzę na Charona - widzę wiele kraterów, teraz możesz rozróżnić inne małe jasne plamy, które wydają się łączyć z tłem. Naprawdę chcę wiedzieć, czym one są. Myślę, że są to starożytne wulkany, wzdłuż których woda płynęła w odległej przeszłości” . „Z Plutonem, tak jak wszyscy inni, jestem po prostu zdezorientowany. Nie rozumiem, co jasna edukacja w kształcie serca może być widoczna na jego powierzchni, i nie mogę się doczekać, aby być ponad nim ... aby dowiedzieć się, że wreszcie reszta równika jest ciemna, tak jak powinna być, i jak przewidywano 20 lat temu, jest to najcieplejsze miejsce, w którym topi się cały lód. wciąż jest niezrozumiały jasny punkt! To dziwne. ”
Trochę o Eris
Brown jest płodnym poszukiwaczem nowych światów w odległych regionach Układu Słonecznego. Po odkryciu w 2005 r. Eris, która doprowadziła do kontrowersyjnej decyzji Międzynarodowej Unii Astronomicznej (IAU), „obniżając” Plutona do nowej klasy ciał niebieskich znanych jako planety karłowate, Brown stał się znany jako „zabójca Plutona”.
W tym czasie wierzono, że Eris, która obraca się wokół Słońca daleko poza przeciętną orbitą Plutona, była większa od niej. Jednak w poniedziałek naukowcy z New Horizons ogłosili, że w końcu dokładnie zmierzyli średnicę Plutona― rzeczywista średnica planety karłowatej jest większa niż Eris, ale tylko 28 mil.
„To trochę zabawne, ponieważ kiedy odkryliśmy Eridu, okazało się, że jest czymś więcej niż Plutonem, tylko z powodu złych danych” - powiedział Brown.
Warto zauważyć, że masy Plutona i Eris były dokładnie znane od pewnego czasu - Eris jest 1/3 masywnego Plutona. Teraz można go obliczyć jeszcze dokładniej, mierząc charakterystyki satelitów krążących wokół obu planet karłowatych. Ale fizyczny rozmiar Plutona był trudny do rozszyfrowania. Z Ziemi astronomowie używają metody zwanej „okluzją gwiazdy” do pomiaru średnicy odległych planet. Gdy planeta obraca się wokół słońca, czasami przechodzi przed polem widzenia odległej gwiazdy. Może być używany jako linijka nieba do pomiaru średnic planetarnych.
Eris obraca się tak daleko od naszej gwiazdy, że we wszystkich częściach jej orbity wszystkie gazy z atmosfery zamarzają na powierzchni. Pluton przemieszcza się bliżej Słońca, a gazy atmosferyczne mogą zakłócać pomiary okluzji, zamazując widoczne światło gwiazd. Ale przy obliczaniu średnicy Eris (chociaż planeta karłowata jest dalej), brak atmosfery czyni pomiary dokładniejszymi.
Fakt, że Nowe Horyzonty odkryły, że Pluton jest większy niż sądziliśmy (ale jego masa pozostała taka sama), jest kluczowy dla zrozumienia jego składu.
„Naprawdę interesującą rzeczą jest to, że Pluton i Eris mają prawie dokładnie ten sam rozmiar, a mimo to mają prawie 30 procent różnej masy, więc są to bardzo różne obiekty” - powiedział Brown. „Prawie każdy lubi myśleć o nich jak o bliźniakach, ponieważ mają prawie identyczny rozmiar, ale powiedziałbym, że te obiekty są bardzo, bardzo różne”.
„Pluton jest zimniejszy niż myśleliśmy wcześniej. Otrzymał znacznie więcej lodu niż Eris. Eris może pochwalić się warstwą zamarzniętej wody na tylnej stronie, ale Pluton jest pokryty tym wszystkim”.
Wydaje się to być powracającym tematem w Pasie Kuipera: z daleka wydaje się, że każdy obiekt ma swoje własne cechy.
Misja od pokoleń
Chociaż zespół New Horizons ma nadzieję na zdobycie jak największej liczby celów w Pasie Kuipera po wizycie w Plutonie, najprawdopodobniej będą mogli zbadać tylko jeden obiekt, a spotkanie będzie raczej odległe, powiedział Brown. Ponieważ w niedalekiej przyszłości nie planuje się wysyłania misji do Pasa Kuipera, naukowcy planetarni będą dogłębnie badać dane lotu aparatu Nowe Horyzonty dla przyszłych pokoleń.
„Wyobrażam sobie, jak wygląda Eris lub Makemake” - powiedział Brown. „Patrząc na Charona, obiekt o rozmiarze zbliżonym do Qaoru lub Orkusa, w mojej głowie rodzi się duża pusta paleta, ponieważ zanim wydawały się nieco inne, a teraz z konkretnymi obrazami, wszystko się całkowicie zmieniło. To naprawdę bardzo interesujące”.
