NASA виявило вуглекислий газ на поверхні супутника Плутона Харона

У зовнішніх межах нашої Сонячної системи, на відстані 5,7 мільярда кілометрів від Сонця, лежить карликова планета Плутон. Менший за Австралію, це крижаний світ гір, льодовиків і кратерів із середньою температурою –232°C. П’ять супутників обертаються навколо Плутона — Стікс, Нікс, Керберос, Гідра і Харон. З них Харон найбільший. На відміну від більшості інших планетних систем, вона існує в «подвійній системі» зі своїм материнським тілом, тобто вони обидва обертаються навколо точки простору між ними.

Багато таємниць все ще оточує Плутон і його супутники. Але в новому дослідженні, опублікованому сьогодні в Nature Communications, команда під керівництвом астронома Сільвії Протопапа з Південно-Західного науково-дослідного інституту в Сполучених Штатах оголосила, що знайшла вуглекислий газ і перекис водню на поверхні Харона.

Висновки, засновані на даних космічного телескопа Джеймса Вебба НАСА, пропонують життєво важливі підказки про те, як утворилася наша улюблена система не-планета/планета.

Що таке Харон?

Вчені вперше виявили Харон у 1978 році, коли вивчали орбіту Плутона. Харон схожий на меншого близнюка Плутона. Його ширина становить трохи більше 1200 кілометрів – приблизно вдвічі менше Плутона, що робить його найбільшим відомим супутником у нашій Сонячній системі порівняно з його материнським тілом.

Сам Плутон вже малий у порівнянні з нашим Місяцем, причому Плутон становить приблизно дві третини розміру та одну шосту маси супутника Землі. Маса Харона становить приблизно одну восьму від маси Плутона.

Харон і Плутон мають незвичайну орбіту. Поки Харон обертається навколо Плутона, Плутон також обертається навколо центральної точки. Вони діють майже як подвійна карликова планета. Це не так, як Місяць і Земля, де Місяць обертається навколо нас, і ми насправді не змінюємо своє положення.

Це одна з причин, чому Плутон більше не вважається планетою, а тепер називається карликовою планетою. Його орбіта з Хароном означає, що Плутон не очистив свою орбіту або став гравітаційним босом. Це критерій, за яким Плутон провалився в планетному контрольному списку.

Композиція Харона

У 2015 році New Horizons NASA став першим космічним апаратом, який досліджував Плутон і його супутники зблизька після дев’яти років подорожі від Землі. Це показало, що Харон складається з різноманітних хімічних речовин.

Це дуже холодний місяць, багатий водяним льодом. Але він також містить аміак і широкий спектр вуглецевих сполук. Також вважається, що на Хароні є кріовулкани – області, які вивергають лід замість магми, як на вулканах на Землі.

Склад Харона відрізняється від складу Плутона та інших об’єктів за межами Нептуна, в яких переважає азотний і метановий лід. Нове виявлення вуглекислого газу та перекису водню на Хароні може дати цінну інформацію про те, як різні процеси взаємодіють на цих транснептунових об’єктах.

Вуглекислий газ завжди є ключовою молекулою для розуміння – він багато розповідає нам про історію об’єкта. У випадку з Хароном вважається, що вуглекислий газ надходить з-під крижаної поверхні та потрапляє через астероїди та інші об’єкти, що вдаряються з Місяцем і створюють кратери, які відкривають свіжу підземну поверхню.

Космічний телескоп Джеймса Вебба робить це знову

Вчені змогли виявити вуглекислий газ на Хароні завдяки спостереженням за допомогою революційного космічного телескопа Джеймса Вебба. Цей космічний телескоп, запущений у 2021 році, має велике дзеркало шириною шість з половиною метрів, що робить його дуже потужним і чутливим.

Він може «бачити» в інфрачервоному діапазоні – кольори світла, які наші очі та більшість телескопів на Землі не можуть виявити. Інфрачервоне випромінювання є ключовим типом світла для пошуку різних молекул, присутніх на інших об’єктах – від планет до зірок, галактик тощо.

Щоб знайти ці сполуки, телескоп використовує техніку, яка називається спектроскопією. Кольори світла розбиваються на окремі кольори, як біле світло розбивається на веселку. Кожен елемент або молекула має свій власний колірний підпис, як відбиток пальця. Ці нові спостереження Харона показали ознаки вуглекислого газу та перекису водню разом з іншим раніше відомим водяним льодом.

Важливі ключі до стародавньої таємниці

Утворення Харона є науковою загадкою. Однією з провідних теорій є те, що він утворився подібно до нашого Місяця. Згідно з цією теорією, приблизно 4,5 мільярда років тому великий об’єкт у поясі Койпера – районі, де живуть Плутон і Харон – зіткнувся з Плутоном, частина його відкололася і сформувалася в Харона.

Також могло статися, що Плутон і Харон були двома об’єктами, які зіткнулися, а потім застрягли на орбіті один навколо одного.

Розуміння складу Харона допомагає краще зрозуміти, як він утворився. У цьому сенсі відкриття вуглекислого газу та перекису водню є важливим кроком вперед. Важливо, що це також може дати підказки не лише про Харона, але й про інші об’єкти поблизу Плутона. Більше розуміння Харона допоможе нам зрозуміти цю віддалену частину нашої Сонячної системи та дивні світи, які там лежать.