Kdysi považována za nejvzdálenější planetu Sluneční soustavy, Pluto označení bylo změněno Mezinárodní astronomická unie v roce 2006 , díky objevu mnoha nových objektů Kuiperova pásu, které byly srovnatelné velikosti. Navzdory tomu zůstává Pluto zdrojem fascinace a ohniskem velkého vědeckého zájmu. A to i po historickém průletu, který provedla Nové obzory sonda dovnitř července 2015 , zůstává mnoho záhad.
A co víc, pokračující analýza dat NH odhalila nové záhady. Například a nedávné studie tým astronomů ukázal, že průzkum rentgenová observatoř Chandra odhalila přítomnost některých poměrně silných rentgenových emisí pocházejících z Pluta. To bylo neočekávané a vede to vědce k přehodnocení toho, co si mysleli, že vědí o atmosféře Pluta a jeho interakci se slunečním větrem.
V minulosti bylo pozorováno mnoho slunečních těles emitujících rentgenové záření, které bylo výsledkem interakce mezi slunečním větrem a neutrálními plyny (jako je argon a dusík). Takové emise byly detekovány z planet jako Venuše a Mars (kvůli přítomnosti argonu a/nebo dusíku v jejich atmosférách), ale také s menšími tělesy, jako jsou komety – které získávají halo kvůli uvolňování plynu.
Umělcův dojem z blízkého setkání New Horizons se systémem Pluto-Charon. Poděkování: NASA/JHU APL/SwRI/Steve Gribben
Od doby, kdy sonda NH provedla svůj průlet kolem Pluta v roce 2015, astronomové věděli, že Pluto má atmosféru, která mění velikost a hustotu s ročními obdobími. V podstatě, když planeta dosáhne perihélia během své 248leté oběžné doby – vzdálenost 4 436 820 000 km, 2 756 912 133 mil od Slunce – atmosféra houstne v důsledku sublimace zmrzlého dusíku a metanu na povrchu.
Naposledy bylo Pluto v perihéliu 5. září 1989, což znamená, že ještě zažívalo léto, když NH proletěl. Při studiu Pluta sonda detekovala atmosféru, která se primárně skládala z plynného dusíku (N²) spolu s metanem (CH4) a oxid uhličitý (CO²). Astronomové se proto rozhodli hledat známky rentgenových emisí pocházejících z atmosféry Pluta pomocí rentgenové observatoře Chandra.
Před průletem mise NH většina modelů atmosféry Pluta očekávala, že bude značně rozšířena. Sonda však zjistila, že atmosféra byla méně rozšířená a že její ztráta byla stokrát nižší, než předpovídaly tyto modely. Proto, jak tým uvedl v jejich studium Očekávali, že najdou rentgenové emise, které budou v souladu s tím, co pozorovali při průletu NH:
'Vzhledem k tomu, že většina modelů atmosféry Pluta před setkáním předpovídala, že bude mnohem rozsáhlejší, s odhadovanou mírou ztrát do vesmíru ~1027do 1028mol/s N2 a CH4…pokoušeli jsme se detekovat rentgenovou emisi vytvářenou [slunečním větrem] výměnou náboje neutrálního plynu v neutrálním plynu o nízké hustotě obklopujícím Pluto,“ napsali.
Snímky zaslané kosmickou sondou NASA New Horizons ukazují možné mraky plující nad zmrzlou krajinou včetně pruhovaného místa vpravo. Poděkování: NASA/JHUAPL/SwR
Nicméně po konzultaci s údaji z Pokročilý CCD zobrazovací spektrometr (ACIS) na palubě Chandra zjistili, že rentgenové emise pocházející z Pluta byly větší, než by to umožňovalo. V některých případech byly zaznamenány silné rentgenové emise pocházející z jiných menších objektů ve Sluneční soustavě, což je způsobeno rozptylem slunečního rentgenového záření malými prachovými zrnky složenými z uhlíku, dusíku a kyslíku.
Ale distribuce energie, kterou zaznamenali pomocí rentgenových paprsků Pluta, nebyla v souladu s tímto vysvětlením. Další možností, kterou tým nabídl, je, že by mohly být způsobeny nějakým procesem (nebo procesy), které soustřeďují sluneční vítr poblíž Pluta, což by zvýšilo účinek jeho skromné atmosféry. Jako oni naznačit ve svých závěrech:
„Pozorovaná emise z Pluta není řízena aurorálně. Pokud by kvůli rozptylu musel pocházet z jedinečné populace zákalových zrn v nanoměřítku složených z atomů C, N a O v atmosféře Pluta rezonančně fluoreskujících pod slunečním zářením. Pokud je poháněn výměnou náboje mezi [slunečním větrem] minoritními ionty a neutrálními druhy plynu (hlavně CH4) úniku z Pluta, pak je oproti naivním modelům vyžadováno zvýšení hustoty a úprava relativního množství minoritních iontů [slunečního větru] v oblasti interakce poblíž Pluta.“
Skutečná příčina těchto rentgenových emisí zatím pravděpodobně zůstane záhadou. Zdůrazňují také potřebu dalšího výzkumu, pokud jde o tento vzdálený a nejhmotnější objekt Kuiperova pásu. Naštěstí se data poskytnutá misí NH budou pravděpodobně přelévat po desetiletí a odhalují nové a zajímavé věci o Plutu, vnější sluneční soustavě a o tom, jak se chovají nejvzdálenější světy od našeho Slunce.
Studie – která byla přijata k publikaci v časopise Ikar – provedli astronomové z Laboratoř aplikované fyziky Univerzity Johnse Hopkinse (JHUAPL), Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics , Southwest Research Institute (SwI), the Vesmírné středisko Vikram Sarabhai (VSCC) a Laboratoř tryskového pohonu NASA a Ames Research Center.