Ученые из Северо-Западного исследовательского института использовали эксперименты, компьютерное моделирование и данные, полученные космической миссией «Новые Горизонты», чтобы изучить атмосферу Харона. Исследование показало, что разреженная метановая атмосфера спутника подвергается взрывным пульсациям, а полярное красное пятно образуется под воздействием солнечного ветра.
«Красную шапочку» на северном полюсе Харона впервые обнаружил корабль «Новые горизонты» в 2005 году. Ранее ученые предполагали, что этот оттенок дает материал, похожий на толины, который образуется при разрушении молекул метана под воздействием ультрафиолетового свечения Лайман-альфа от рассеянного в межзвездной среде водорода. В новых работах, опубликованных в журналах Science Advances и Geophysical Research Letters, исследователи обнаружили более сложный процесс.
Планетологи воспроизвели условия поверхности Харона в лабораторном эксперименте, чтобы измерить состав и цвет углеводородов, образующихся на спутнике. В процессе эксперимента метан конденсировался в камере сверхвысокого вакуума под воздействием фотонов Лайман-альфа.
Исследование показало, что метан действительно распадается на остатки на северном полярном пятне Харона. Но в основном образуется этан, бесцветный материал, который не может давать красноватый оттенок.
Кроме того, исследователи обнаружили, что атмосфера на спутнике Плутона подвергается циклическим взрывным событиям каждый планетарный год (258 земных лет). Весенний восход Солнца приводит к тому, что полярный метан, застывший за вековую зимнюю ночь, возвращается обратно в атмосферу. При этом плотность воздушной оболочки резко возрастает почти в 1000 раз, а полярные метановые шапки могут внезапно перемещаться между севером и югом, испаряться, а затем снова замерзать.
В отличие от метана этан менее летуч и более стабилен, поэтому он не испаряется во время весеннего «взрыва». Исследователи полагают, что именно этан под воздействием ионизирующего излучения солнечного ветра синтезирует все более сложные, более красные материалы, ответственные за уникальное альбедо на этой луне.
Изображение обложки: Courtesy of NASA / Johns Hopkins APL / SwRI
Читать далее:
Квантовый симулятор показал разделение электрона на части в одномерном пространстве
Физики создали атомный лазер, который может работать вечно
Недалеко от Земли нашли две планеты, которые очень похожи на нашу