Атмосфера Плутона набагато тепліше його поверхні

82

Плутон є не тільки однією з самих маленьких планет Сонячної Системи, він також є найбільш далекою і самій слабо вивченою серед всіх інших великих мешканців Сонячної системи, тому відкриття, пов’язані з Плутоном, відбуваються не так вже часто.

На сьогодні абсолютно точно відомо, що Плутон у 5 разів менше Землі, він переважно складається з гірської породи і льоду. Плутон в 40 раз далі від Сонця, ніж Земля, тому тепла і світла тут небагато — температура на поверхні часом опускається до мінус 220 градусів. Атмосферний тиск тут приблизно в 1 000 разів менше земного і становить приблизно 0,015 мілібар.

І тим не менш, атмосфера на Плутоні є і про її існування відомо вже близько 30 років. Досі вважалося, що атмосфера Плутона — це тонка плівка газів, в основному азоту, з невеликими домішками метану і, можливо, окису вуглецю (СО). Коли ця планета-карлик віддаляється від Сонця на своїй 248-річної орбіті її атмосфера замерзає і буквально падає на поверхню планети. Коли Плутон знову починає наближатися до Сонця, температура там піднімається в замерзлі елементи і знову перетворюються на газ, створюючи атмосферу.

Проте до цих пір астрономи займалися лише верхнім шаром атмосфери Плутона, причому робилося це тоді, коли світло від прилеглих зірок не заважав спостерігати за Плутоном. В результаті серії спостережень, вчені з’ясували, що верхня атмосфера планети приблизно на 50 градусів тепліше поверхні, де середня температура коливається в районі позначки мінус 170-180 градусів за Цельсієм.

Тепер за допомогою спеціального спектрографа CRIRES (CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph) встановленого на телескопі Very Large Telescope в Чилі, вдалося встановити, що значно тепліше не тільки верхні, але і нижні шари атмосфери. Таким чином, якщо на поверхні Плутона температура становить близько мінус 180 градусів, то в атмосфері вона не опускається нижче 120-130 градусів.

На Землі все не так — температура тим вище, чим ближче до поверхні планети. Зміна може становити від 6 до 8 градусів на кожний кілометр атмосфери. На Плутоні «потепління» йде знизу-вгору, причому коливання можуть становити близько 15 градусів на кожний кілометр атмосфери.

«Дивно, що нам вдалося провести спостереження за атмосферою, яка менша за земну у 100 000 раз і знаходиться на планеті, розташованої на межі Сонячної системи», — говорить співавтор дослідження Ханс-Ульріх Кейфль.

За його словами, причина, по якій поверхня Плутона так холодна, криється в атмосфері. «Це схоже на те, як вода випаровується з поверхні тіла, охолоджуючи його. Таким чином атмосфера буквально витягує тепло з планети. У цьому зв’язку Плутон трохи схожий на комети, де також є сублимирующий лід», — говорить він.

Останні спостереження показали, що метан — це другий за поширеністю елемент в атмосфері Плутона. «Метану там достатньо для того, щоб він грав ключову роль в процесі теплообміну і пояснював високу температуру атмосфери», — говорить учений.

На сьогодні у фахівців є дві моделі, що пояснюють унікальні явища на Плутоні. Згідно з першою, поверхня планети покрита тонким шаром метану, який перешкоджає сублімації замороженого азоту. Згідно з другою, цей же метан знаходиться не на поверхні, а в самому нижньому шарі атмосфери.

Прояснити ситуацію вчені сподіваються в 2015 році, коли до Плутона прибуде орбітальний зонд New Horizons.