Разреженная атмосфера Плутона начинает сжиматься

Фото из открытых источников

Согласно новому исследованию, опубликованному в Planetary Science Journal, разреженная атмосфера Плутона, по-видимому, начала сжиматься после многих лет стабильного состояния. 

Атмосфера Плутона состоит преимущественно из азота с примесью метана и угарного газа. Впервые обнаруженная в результате затмений звезд в 1980-х годах, она поддерживается хрупким балансом со льдами на своей поверхности.

Поскольку Плутон имеет сильно эксцентричную орбиту и экстремальный наклон оси вращения, количество солнечного света, достигающего различных частей его поверхности, резко меняется в течение его 248-летнего «года», что, в свою очередь, влияет на то, сколько льда сублимируется в газ.

Планетологи долго спорили о том, приведет ли этот сезонный цикл в конечном итоге к полному коллапсу атмосферы по мере удаления Плутона от Солнца, или же запасы азотного льда — особенно в сердцевидной котловине, известной как равнина Спутник — будут поддерживать циркуляцию газа, достаточную для ее поддержания.

«Вблизи Плутона нет космических аппаратов, способных увидеть его атмосферу, и с Земли Плутон для самых лучших космических телескопов выглядит не более чем крошечным пятнышком», — заявили ведущий автор исследования Сикафуз из Института планетологии и ее коллеги. «К счастью, по мере того, как Плутон, Земля и даже звезды медленно движутся по небу, случайные совпадения, называемые затмениями, заставляют Плутон проходить перед некоторыми звездами. Наблюдая за тем, как меняется свет звезды, когда она проходит за Плутоном во время таких затмений, мы можем охарактеризовать атмосферу Плутона».

Новое исследование команды основано на данных о 10 звездных затмениях, наблюдавшихся в период с 2017 по 2023 год.

Результаты их исследований показывают, что после десятилетий возрастающего давления атмосфера Плутона оставалась на стабильном уровне примерно с момента пролета космического аппарата НАСА «Новые горизонты» в 2015 году до 2021 года.

С тех пор данные указывают на снижение: сравнивая наблюдения за 2015-2021 годы с наблюдениями за 2022 год, исследователи подсчитали падение давления примерно на 7% в чистых верхних слоях атмосферы и примерно на 16% с учетом дымки в нижних слоях атмосферы.

«Сейчас мы находимся в особенно интересном периоде для Плутона», — сказал Сикафуз. «Наши исследования показывают, что в последнее время атмосферное давление начало снижаться. Я надеюсь, что в ближайшие годы и десятилетия мы сможем получить больше данных, которые позволят конкретно подтвердить или опровергнуть эту тенденцию».

Авторы также обнаружили, что, хотя основная структура верхней атмосферы оставалась неизменной с 2017 года, нижняя атмосфера демонстрирует признаки изменений, о чем свидетельствует более пологий наклон кривой блеска в последних данных.

Они объясняют это оседанием частиц дымки, процессом, который может происходить в течение нескольких недель или примерно года.

В ходе одного из наблюдений 2018 года также были зафиксированы кратковременные всплески на кривой блеска, которые исследователи интерпретируют как признаки вертикально распространяющихся волн плавучести в атмосфере.

Они предупреждают, что очевидное снижение давления нуждается в подтверждении дополнительными наблюдениями, отмечая, что качество данных сильно различалось в зависимости от изучаемых событий, а некоторые измерения были слишком зашумлены, чтобы сделать однозначные выводы.

«Меня постоянно поражает, как простой метод наблюдения за тем, как свет звезд тускнеет и снова появляется, позволяет нам изучать тонкую атмосферу — составляющую несколько миллионных долей земной — на планете, размер которой составляет две трети размера нашей Луны и которая находится в 30 раз дальше от Солнца», — сказал Сикафуз.