Плутон

На почти 4,7 милиарда мили от Слънцето има още на хоризонта за мисията New Horizons

2024

Алън Стърн си спомня нощта, когато за пръв път видя Арокот. Странният обект на пояса на Кайпер, който ще улови любопитството на милиони, все още се дебнеше неизвестно през онази юнска нощ през 2014 г., когато летните жеги в Хюстън се охлаждаха навсякъде, освен контрола на мисията.

Беше 3 часа сутринта, като учените, захранвани с кафе, чакаха с нетърпение New Horizons да изпратят нещо обратно на Земята. Стърн нервно наблюдаваше как междупланетната космическа сонда, която вече е била на опасно пътуване до Плутон и отвъд нея, се движи по ръба на Слънчевата система. Стаята бръмчеше от кофеин и очакване. Той търсеше отдалечените части на Слънчевата система за обекти от пояса на Кайпер, които сякаш му се изплъзваха, докато нещо не се материализира на екрана-двулопаст камък, който не приличаше на нито един извънземен обект, който той или някой друг е виждал досега.

Бяхме като, какво е това? Стърн, главният изследовател на New Horizons и планетарен учен в Югозападния изследователски институт (SWRI), разказва пред SYFY WIRE. Просто беше невероятно. Това нещо, то просто излиза от небето и се оказва грандиозно. Не можех да се надявам на по -голям резултат от прелитането на Arrokoth и никой не очакваше това.

Обектът е идентифициран като планетазимален 2014 MU69, по -късно преименуван на Арокот след думата Powhatan за „небе“. Тази среща ще продължи да променя начина, по който НАСА ще изпълнява планетизимални полети. Миналата събота вечер, седем години по -късно, New Horizons достигна рядко разстояние на 50 AU или почти на 4,7 милиарда мили от Слънцето. Това, което отличава New Horizons от мисии като Juno или Perseverance, е, че Плутон е живял предимно в сянката на мисии на НАСА с участието на по -известни планети като Юпитер и Марс. Мисията беше стартирана, за да изследва мистериите на това небесно тяло, което е било (някои мислят несправедливо) понижен от статут на планета , може да се е скрил.

Мисията не е без своите рискове, откакто стартира през 2006 г. За разлика от предишните мисии, които НАСА беше изпращала до външната Слънчева система, нямаше Вояджър 2, който да подкрепи космическия кораб в случай, че нещо се обърка. Стърн и неговият екип трябваше да чакат мъчителни девет години, по -близо до десетилетие, за да видят, че най -накрая ще достигне Плутон, без да се разбие и изгори в буквалния ръб на нищото.

Нови хоризонти в дълбокия космос. Кредит: НАСА

С New Horizons просто нямахме бюджет за изграждането на две като Voyagers, казва Стърн. Така че, ако нещо се беше случило, това щеше да е това, което ми беше много на ум. Искахме да успее, защото знаехме, че Плутон ще бъде наистина интересен, но честно казано, той далеч надмина очакванията ми, когато всъщност го видяхме отблизо. Това е просто страна на чудесата от научна гледна точка.

Когато се строиха New Horizons, това беше крайната точка, където технологиите биха могли да се осмелят. Това, което преследва Стърн, е, че може да завърши като минали мисии от 60 -те, 70 -те и 80 -те години, с информация за неизвестни области на космоса, които се губят и не оставят на учените друг избор, освен да вземат каквито и да било фрагменти от данни, които имат напуснаха и го върнаха заедно с изображенията, които имаха.

как да се прояви 369 метод

Науката за това какви всъщност са извънземните планети се е оказала още по -завладяваща от това, което фантазията е мечтала за тях. Дори научните прогнози не стигнаха до чудесата, чакащи да бъдат открити. Преди мисиите, толкова напреднали, колкото New Horizons, бяха възможни, никой не очакваше реки или наистина някакви признаци на вода по радиационно бомбардираните пустини на Марс. Никой не би могъл да направи Меркурий открито желязно ядро на първична планета или Юпитер да има луни, изригващи с криовулкани, нещо, което Плутон би повтарял. Не съвсем планетата разкри фантастичен пейзаж от планини, кратери, криовулканични наводнения и назъбени върхове лед, които се прорязват като ножове в тъмното пространство отгоре.

369 метод на проявление писане

Ние сме първата мисия на 21 -ви век, която отиде на друга планета, казва Стърн. С цялата перспектива от предишните мисии, модернизираната технология направи много и нашите прогнози бяха потвърдени. Реагирахме, защото беше толкова грандиозно. Опитвахме се да съберем цялата история от данните, които имахме, и докато получаваме A за изпълнение, за това перфектно прелитане получаваме F за научна предвидимост.

Това, което Стърн и екипът му откриха за Плутон, почти се разиграха като научнофантастичен филм. Измамно изглежда като мъртво кълбо от лед. Сателити и сонди, които са се приближили до други обекти в Слънчевата система, преди това са разкрили, че колкото по -малък е обектът, толкова по -малко са геоложките характеристики, но това очевидно не се отнася за Плутон. Беше геоложки по -сложни отколкото екипът на New Horizons би могъл да си представи. Много огромни образувания на повърхността му едва ли са се родили вчера - поне в космологичен план, когато това вчера е милиони години.

Арокот. Кредит: НАСА

Планетарният учен Кати Олкин, съосновател на инструмента Ralph на New Horizons, беше също толкова изненадан. Ралф е цветна камера и дуо спектрометър за изобразяване на инфрачервени лъчи, което успя да изобрази Плутон с безпрецедентни детайли.

Знаехме, че той ще предостави подробни изображения на повърхността на Плутон и неговите спътници, които не са възможни от Земята, казва Олкин пред SYFY WIRE. Като такива, очаквахме тези данни да променят разбирането ни за системата на Плутон. Но не осъзнавах сложността и активните процеси, които бихме могли да видим в резултат на данните на Ралф. Срещата с Плутон надхвърли моите изключения и ме изуми.

Не само се смяташе, че Плутон е толкова геологически мъртъв, колкото изглеждаше, но и каквито и сили да има, неговите геоложки сили по някакъв начин продължават да работят изолирани. Повечето малки тела, като луни, се задвижват от приливни сили между тях и масивните планети, които обикалят. Въпреки че Стърн очакваше, че всеки лек признак на геоложка дейност ще бъде пробив, нито той, нито колегите му бяха готови за огромните и изненадващо млади криовулкани, които гледаха на екраните си чрез роботизираното око на New Horizons.

Плутон просто счупи формата, казва той. Криовулканите просто ни взривиха. Той наистина пренаписа всичко, което мислехме, че знаем, и все още не сме сигурни как геоложкият двигател на Плутон продължава да прави това и не е свършил.

За Олкин една от най -изненадващите характеристики, които New Horizons видяха на Плутон, беше огромен ледник, а инструментът Ralph използва инфрачервена спектроскопия, за да съобщи на учените от контрола на мисията, че ледникът блика със замразен азот, метан и въглероден окис.

Изненадващо беше да се видят активни геоложки процеси, като доказателства за конвекция в ледниковите ледове и потока на ледове от терена от по -висока кота към по -ниска, каза тя.

Точно както струите водни пари от луните Енцелад и Европа предполагат, че има дълбоки води далеч под техните ледникови кори, вулканичната дейност на Плутон може да означава подземен океан. След прелитането на Плутон Стърн осъзна, че ударният кратер Sputnik Planitia даде потенциални доказателства за океан под мили от лед и скала, който би защитил всеки хипотетичен живот от опасностите от космоса. Плутон е твърде далеч от Слънцето, за да бъде ударен от космическите лъчи, слънчевите бури и изхвърлянето на коронална маса, които продължават да измъчват Марс, но все пак може неочаквано да се сблъска с измамни обекти или дори по -студени молекулярни облаци, докато обикаля около Слънцето.

Тъй като Плутон има приливно равновесие , цялата му обвивка се движи с това равновесие, което вероятно се достига от глобален вътрешен океан. Въпреки че само една сонда може да докаже, че Плутон наистина е причудлив океански свят, който може би изобилства от живот, наблюденията на Sputnik Planitia го правят много по -вероятно, а органичните вещества, изтичащи от неговите криовулканични наводнения на повърхността, могат да бъдат допълнително доказателство за това.

Поради Sputnik има много силен обстоятелствен аргумент, че вътре в Плутон има океан, казва Стърн. Това е много дълъг изстрел, който току -що сме измислили случайно.

Sputnik Planitia, бялото „сърце“ на Плутон. Кредит: НАСА

перфектната среща (филм)

Луните на Плутон бяха дори по -чужди за тези от нас на Земята, отколкото обектът, около който обикаляха. Отивайки в New Horizons, всичко, което Стърн и екипът му наистина знаеха за тях, бяха относителната им яркост и спектри, но нищо за тяхната геология или формации. Те също бяха наясно, че най -голямата луна, Харон , имаше повърхност, съставена предимно от воден лед. Въпреки че Харон географски не е близо до Плутон, той все още е много по -активен, отколкото всеки от мисията очакваше. Летливите вещества, избягали от атмосферата на Плутон, продължават да се натрупват в студените капани, които са неговите необичайно тъмни полярни ледени шапки.

Плазмените сензори на New Horizons установиха скоростта на изтичане на газове в атмосферата на Плутон, която беше хиляда пъти по -ниска от предвидената. Неговата атмосфера също се очакваше да прилича повече на комета, но изненадващо се оказа по -земна от всичко. Това, което влиза в Харон и се превръща в черен лед, почти може да е дошло от нашата собствена планета.

С Харон често чувате учени да казват: „Съсипахме учебника с тази мисия“, обяснява Стърн. Наистина написахме учебника от нулата. Не знаехме нищо за Харон, но се оказва, че Харон е невероятно интересен свят. Има и нещо научнофантастично за ледените шапки, където газовете от атмосферата на Плутон се преработват в тъмни материали.

Хидра е плутоновска луна, която може да ни разкаже повече за миналото на Земята. Стърн вярва, че това е най -близката аналогия с образуването на Земята, когато нашата планета е била само протопланета, която все още е била подложена на космически сблъсъци и е натрупала повече материал в хаоса, който някога е бил нашата Слънчева система. Сателити като Хидра са остатъци от образуването на по -големи скалисти планети и луни (и както искате да наречете Плутон).

New Horizons установи, че материалът на Харон е създал всички спътници на Плутон, тъй като всички те са се образували в един и същ протопланетен диск с обекти, летящи навсякъде, сякаш са били разхвърляни в космическа машина за пинбол. Камерите LORRI и NVIC на New Horizons работиха в тандем, за да видят как се формират някои от впечатляващите планински вериги на Плутон. Някои от тях са следствие от удари, оставили след себе си кратери като Sputnik Planitia. Други биха могли да се образуват тектонично, което би могло да обясни криовулканите, които експлодират в екзотични ледове. Има още други формации, които тепърва ще бъдат разбрани.

Още един обект, който според Стърн може да ни изпрати обратно в зараждащата се Слънчева система, е Арокот. След години на спорове кои модели и теории са най -жизнеспособни за обяснение как са се образували планетите, когато Вселената беше още млада и гореща и притеснена, този обект, който се появи от нищото, вероятно има отговор.

Арокот е планетазимален; това може да ни каже как се образуват планетизимали, казва той. Той представя доказателства, че такива обекти могат да се образуват без сблъсъци и това може да се случи с двоично нарастване. Общоприето е, че Арокот малко или много е уредил въпроса. Той показа стабилност в това, което е известно като a модел на срив , което изключва други модели на планетарно формиране и това беше огромно нещо за New Horizons - това беше нещо, което не очаквахме.

Откриването на това не би било възможно без инструмента на Ралф, който наблюдава примитивния обект, за да разбере неговия произход и образуване.

От данните на Ралф знаем, че двата лоба имат сходни цветове и повърхностни композиции, отбелязва Олкин. Това ни помага да разберем как се е образувал Арокот - вероятно от бавно сливане от два обекта, които са се образували в една и съща среда, оттук и сходният цвят и състав. Бих искал [да] има New Horizons да лети близо до друг обект във външното пространство на нашата Слънчева система, за да науча още повече за тази загадъчна област на космоса. “

Най -голямата луна на Плутон, Харон, и нейните тъмни ледени шапки. Кредит: НАСА

Спайдърмен: в рецензиите на паяк-стих

Стърн също е оптимист относно полета до друг мистериозен обект от пояса на Кайпер, стига New Horizons да не изгаря цялото си гориво, опитвайки се да го намери. Коланът на Кайпер е хетерогенно смесване на обекти. От прахови частици до огромни астероиди и планетизимали като Арокот, те първоначално се образуват в различни популации, които са от цялата Слънчева система. Някои може дори да са били хвърлени там от междузвездното пространство.

Засега New Horizons търси да намери обект от различна популация от Арокот и този обект може да има нещо повече, което да разкаже на нас на Земята за събития, които биха могли да бъдат написани само на странния език на космическите скали.

Това е мисия на чисто откритие, казва Стърн. Не знаехме достатъчно за Плутон, за да имаме много научни въпроси и дори сега, когато знаем повече, нещата продължават да ни изненадват. Може би ще имаме още един момент на Арокот.