Учени от НАСА са разрешили загадката за червеникавия цвят на полярните райони на Харон - най-големият спътник на Плутон, пише в сайта на агенция.
Тези червени петна се дължат на слоевете органични молекули, материалът за които е прихванат от гравитацията на Харон от съседния Плутон.
Сондата на НАСА New Horizons фотографира Харон в навечерието на историческото сближаване на 14 юли 2015 година. На изображението с висока разделителна способност в синьо, червено и инфра-червен цвят, направено с камерата Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC), на северния полюс се вижда област в червеникав цвят.
Неофициално тя е наречена "Мордор макула" (Mordor Macula). където "макула" означава "тъмно петно", а "Мордор" е "черната земя" на Толкин от "Властелинът на пръстените". Много тела в Слънчевата система имат полярни шапки, които са обикновено са светли, поради отразяващия лед или скреж от някакъв вид, а не тъмни, отбелязва Тhe Сonversation.
Така че, какво се случва на Харон? Ново проучване, публикувано в Nature, предлага отговор.
"Мордор макула" прилича на червеникаво оцветените области на Плутон. Това води до предположенивто, че те имат сходен произход. Но червените петна на Плутон са от толините, сложни органични съединения, които се получават от прости органични съединения като метан, етан, а също и азот, които в атмосферата, под въздействието на ултравиолетова радиация на Слънцето стават достатъчно реактивноспособни, за да се свържат заедно. Така се образува мъгла от частици, които в крайна сметка се отлагат на повърхността. За разлика от Плутон обаче на Харон няма никакви следи от атмосфера, така че как е възможно да се образуват толини там?
Харон (вляво) и Плутон (вдясно) в един и същи мащаб. Харон има диаметър 1212 км, Плутон 2.370 км. NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute
За да разберат причината, учените комбинират данни от подробните изображения на Харон, изпратени от New Horizons, с компютърни модели, които симулират образуването на лед на полюсите на Харон. Учените предполагат, че метанът от атмосферата на Плутон се улавя от гравитационното поле на Харон и там бавно се превръща в червеникавия материал.
Мътната атмосфера на Плутон, станала видима от разсеяната слънчева светлина, заснета от New Horizons. NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute
Авторите създават модел, който отчита орбиталното движение на Плутон и Харон. Една обиколка е 248 години. Поради това на техните полюси се установяват екстремни метеорологични условия. Температурата на повърхността по време на дългите зими на Харон е минус 257 градуса. Това е достатъчно, за да се замръзне метанът.
Харон обикаля много близо до Плутон и доста от изтарилия се метан от Плутон пада върху повърхността му. Ако една молекула метан попадне на нощната страна на Харон, тя се задържа, особено в близост до зимния полюс, където температурата е най-ниска (по-малко от 30 градуса над абсолютната нула). Това е така, защото при по-ниски температури на повърхността молекули вибрират по-бавно и атмосферните молекули пътуват по-бавно, така че сблъскванията са нежни. Но, ако една молекула метан удари слънчевата част на повърхността, то тя по-скоро ще отскочи и отлети в космоса заради слабата гравитация на Харон (която отдавна е позволила да отлети всякаква атмосфера, ако я е имало някога).
"Мордор макула" на Северния полюс на най-голямата луна на Плутон Харон - голям тъмночервено петно. Анализът на учените показва, че то може да е капан за метан. NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute
"Метановите молекули се придвижват по повърхността на Харон, докато не излетят в космоса или на мразовитите области на полюса, където замръзват, формирайки тънък слой от метанов лед, който се разтопява на следващата пролет", - разказва Уил Грунди (Will Grundy), водещ автор на статията и член на научния екип на New Horizons.
Компюрната симулация показа също, че през пролетта на Харон ултравиолетовата светлина огрява метановите молекули, покриващи повърхността на спътника на Плутон, стимулирайки фотохимични реакции, при които се свързват молекулярни вериги и се образуват толини. Те бавно се натрупват на полюсите Харон в течение на милиони години.
Пример за молекула толин. Това е молекула, за която се предлага, че се образуват в атмосферата на Титан. Толините на Харон вероятно имат по-малко азот. Ehrenfreund et al., 1996
Новото изследване показа, че дори и през нощта, полюсите на Харон получават достатъчно ултравиолетова светлина, за да могат метановите молекули да се свържат заедно. Това е така, защото междупланетният прах в района разсейва слънчевата светлина във всички посоки, включително върху нощната страна на Харон. Молекулната верига от две или три метани връзки (с или без азот) вероятно е достатъчно тежка, за да остане свързана на повърхността, дори и през деня. Нормалната дневна слънчева светлина след това може да довърши процеса на формиране на толини.
Именно толините оцветяват в червеникав цвят от светлината, отразена от Плутон. New Horizons наблюдаваше Харон през зимата и само в лъчите, отразени от Плутон, потвърждавайки, че подобна дейност се появява и на двата полюса.
"Това изследване решава една от най-големите загадки на Харон. Може би на други малки планети в пояса на Кайпер и техните спътници може да има сходни условия, а може "атмосферният пренос", някъде е по-силен", - коментира Алън Стърн (Alan Stern) от Югозападния изследователски институт, съавтор на статията и главен изследовател на мисията New Horizon.
Какво става на Южния полюс? Вероятно - същото. Когато New Horizon направи своето прелитане, Южният полюс остана в тъмнина, учените успяха да проучат Южния полюс на слънчевата светлина, отразена от Плутон. Разделителната способност на тези данни е лоша, но е достатъчна, за да се докаже, че на повърхността на Южния полюс на Харон има подобен тъмночервен материал.
Така че има не само един Мордор на Харон, а два.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари