Астрономы объяснили тайну существования атмосферы Плутона

Атмосфера Плутона не испарилась в космос за последние несколько миллионов лет благодаря существованию Харона, периодически закрывающего Плутон от солнечного ветра, уносящего молекулы газа, говорится в статье, опубликованной в журнале Icarus.

"Атмосфера Харона является временной, однако в то время, когда она присутствует, Харон превращается в своеобразный щит, который оберегает атмосферу Плутона от уничтожения и перенаправляет большую часть потока солнечного ветра в стороны от карликовой планеты", — рассказывает Кэрол Пати (Carol Paty) из Технологического университета Джорджии в Атланте (США).

Когда зонд New Horizons прибыл в систему Плутона, Алан Стерн, руководитель миссии, и его команда с удивлением обнаружили, что Плутон обладает сложной атмосферой. В ней присутствуют облака, состоящие из множества сложных молекул, иногда идет снег, дуют ветра и происходят другие процессы. Оказалось, что атмосфера Плутона больше похожа на сложные воздушные прослойки Земли или Титана, чем на простые газовые оболочки подобных Плутону планет, расположенных на большом расстоянии от Солнца.

Другой большой странностью, открытой New Horizons, стало то, как Плутон взаимодействует с солнечным ветром. Как отмечали ученые из НАСА, поток заряженных частиц и плазмы почти не уносит молекулы газов из атмосферы Плутона в открытый космос, так как карликовая планета почти не взаимодействует с ним по непонятной ученым причине.

Ответом на эту загадку, как выяснили Пати и ее коллега Джон Хэйл (John Hale), взаимодействие временной атмосферы Харона с солнечным ветром.

Изучая данные, которые New Horizons получил во время пролета через систему Плутона, Пати и Хэйл обратили внимание на то, что на поверхности Харона присутствуют крупные кратеры, при формировании которых большое количество водяного и азотного льда, составляющих основу "пород" этой луны Плутона, должно было испариться и сформировать временную атмосферу.

Эта атмосфера, как предположили ученые, должна была влиять на то, как солнечный ветер проходит через систему Плутона. Хэйл и Пати попытались выяснить это, построив компьютерную модель Харона и Плутона. Эта модель была основана на данных, собранных при изучении Титана и Ганимеда, спутников Сатурна и Юпитера, а также результатах наблюдений New Horizons.

Как показали расчеты, появление даже очень тонкой временной атмосферы на Хароне очень сильно повлияет на то, как он будет взаимодействовать с солнечным ветром. При наличии атмосферы спутник будет играть роль своеобразного "волнореза", который будет отклонять в стороны поток протонов, испускаемых Солнцем, и не даст им сталкиваться с молекулами газа в атмосфере Плутона. Таким образом, сила и плотность солнечного ветра уменьшаются почти в два раза, что очень сильно замедляет "утечку" атмосферы Плутона в космос.

С одной стороны, это объясняет, почему Плутон до сих пор обладает атмосферой, несмотря на отсутствие у него магнитного поля, а с другой – результаты расчетов ученых оказались примерно в 2,5 раза ниже, чем реальные значения скорости солнечного ветра и плотности его частиц, сделанные на New Horizons.

Дальнейший анализ данных и расчеты помогут узнать, как возникло это расхождение. Они позволят вычислить плотность и массу атмосферы Плутона в первые дни его жизни. Изначальный состав атмосферы Плутона крайне важен для ученых, поскольку он расскажет, из чего состояла первичная материя Солнечной системы.

Ученый: Плутон превратится в обитаемую планету-океан через 5 млрд лет

Плутон и ряд спутников Юпитера и Сатурна обретут шанс на зарождение жизни на их поверхности тогда, когда Солнце "распухнет" и превратится в красного гиганта, считает профессор из Университета Эксетера.

Плутон и ряд спутников Юпитера и Сатурна могут стать планетами-океанами, в водах которых теоретически сможет существовать жизнь, примерно через пять миллиардов лет, когда Солнце превратится в красного гиганта, заявляет профессор из Университета Эксетера в статье, размещенной на портале Exoclimes.com

Примерно через 4,5-5 миллиарда лет наше Солнце исчерпает запасы водорода, "ядерного горючего", и начнет сжигать гелий, в результате чего его недра разогреются до сверхвысоких температур, а внешние оболочки светила раздуются, поглотив Венеру и Меркурий и превратив Землю в безжизненный раскаленный шар.

Фредерик Понт (Frederic Pont) из университета Эксетера (Великобритания) задумался о том, как превращение Солнца в красного гиганта повлияет на то, как будут выглядеть Европа и Ганимед, спутники Юпитера, Энцелад и Титан, спутники Сатурна, и Плутон. Все они представляют собой шары из замороженного водяного льда, азота, аммиака и углеводородов, и в недрах части из них существует теплый подледный океан.

По словам Понта, почти никто раньше не задумывался о том, станут ли эти планеты потенциально обитаемыми после того, как Солнце "раздуется", и сможет ли на них возникнуть жизнь. Он исправил этот недостаток, прокрутив несколько возможных сценариев старения Солнечной системы на суперкомпьютере.

Как показали его расчеты, после исчерпания запасов водорода центр так называемой зоны жизни – пучка орбит, где вода может существовать в жидком виде, – сместится от окрестностей орбиты Земли, где она сегодня находится, к орбите Юпитера. Благодаря этому Европа и Ганимед должны полностью растаять и превратиться в планеты-океаны.

В таком виде они просуществуют несколько десятков миллионов лет, за которые температура внутри Солнца будет расти и центр зоны жизни будет двигаться в сторону Сатурна. Когда ядро светила раскалится до достаточно высокой отметки, в нем "загорится" гелий, и яркость светила резко вырастет на очень непродолжительное время.

Во время этой вспышки, длящейся несколько миллионов лет, центр зоны жизни сместится в сторону Титана и Энцелада, а затем, на пике этого процесса, окажется в окрестностях Плутона. На протяжении этого небольшого промежутка времени температуры на поверхности Плутона будут примерно такими же, как на сегодняшней Земле, что растопит его азотные и водные льды и превратит его в океанический мир.

Благодаря тому, что у Плутона нет своего собственного магнитного поля, его атмосфера, которая сформируется в результате таяния его углеводородных и азотных льдов, будет "растягиваться" мощным солнечным ветром умирающего Солнца, что сделает его похожим на гигантскую комету.

Плутон достаточно быстро застынет после завершения вспышки и станет похожим на Ганимед и Европу – гладким ледяным шаром, покрытым множеством "шрамов" и трещин. Конечно, как подчеркивает Понт, за такое короткое время жизнь в океанах Энцелада, Европы и Плутона вряд ли сможет зародиться. Тем не менее все это говорит о существовании возможности вторичного зарождения жизни в Солнечной системе после ее смерти на Земле, заключает ученый.

Планетологи подозревают, что в недрах Плутона может быть жидкий океан

Участник научной команды зонда New Horizons Билл Макиннон заявил, что он не исключает вероятности того, что под поверхностью Плутона может существовать жидкий океан, чье существование мы видим в проявлениях геологической активности на поверхности карликовой планеты.

Участник научной команды зонда New Horizons Билл Макиннон заявил, что он не исключает вероятности того, что под поверхностью Плутона может существовать жидкий океан, чье существование мы видим в проявлениях геологической активности на поверхности карликовой планеты, заявил ученый на пресс-конференции в штаб-квартире НАСА.

"Мы пока не можем точно вычислить массу Плутона, но некоторые косвенные данные указывает на то, что он не столь плотен, сколь мы ожидали. Это заставляет нас подозревать, и я подчеркиваю, что это всего лишь гипотеза, что под поверхностью Плутона может скрываться жидкий океан", — объясняет ученый.

Пока зонд передал на Землю лишь 5% данных, собранных во время пролета через систему Плутона, и поэтому у ученых пока нет никаких аргументов в пользу или против этой теории. Как объяснил Алан Стерн, научный руководитель миссии, с сегодняшнего дня зонд перешел в "медленную" фазу передачи данных, в том числе и геологической информации, которая поможет разъяснить этот вопрос.

В январе 2015 года New Horizons начал сближение с Плутоном. По расчету ученых НАСА, New Horizons, уже вошедший в историю в качестве самого скоростного из когда-либо запущенных землянами космических аппаратов, приблизился к карликовой планете на расстояние всего 12,5 тысячи километров в 14:49 мск 14 июля.

Во время сближения с Плутоном  наблюдения за ним вели все семь научных инструментов, которыми оснащен зонд. Ожидается, что аппарат произвел около 150 замеров, в том числе изучил состав, геологию планеты, температуру ее поверхности, рельеф, а также проверил, есть ли "общая" атмосфера у Плутона и его спутника Харона.

В ходе этого рандеву зонд временно прекратил связь с Землей, фокусируя все свое "внимание" на изучении карликовой планеты и ее свиты.

Источник:РИА Новости

Категория: Солнечная система | Добавил: Hoya (14.09.2018)
Просмотров: 32 | Теги: Плутон | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar