Pluto objevil v roce 1930 astronom Clyde Tombaugh. Po celá desetiletí nebylo o někdejší planetě známo mnoho podrobností. Předpokládali jsme, že je to zamrzlý, spící svět.
Jakmile byl Hubble v provozu, začali jsme se blíže seznamovat s Plutem. Zjistili jsme, že Pluto má měsíce, i když jejich uspořádání planeta-měsíc je neobvyklé . Poté v roce 2006 Mezinárodní astronomická unie (IAU) znovu definovala, co znamená planeta, a Pluto bylo odkázáno na trpasličí planeta postavení. (Přesně ledová trpasličí planeta.)
Po letech snahy porozumět Plutu pomocí Hubblea, NASA Nové obzory mise byla zahájena. Sonda New Horizons dorazila k Plutu v létě 2015 a nejblíže se přiblížila 14. července 2015. New Horizons změnila hru, pokud jde o naše chápání Pluta a jeho měsíců.
Kamery New Horizons nám poskytly snímky Pluta s vysokým rozlišením, které byly mnohem podrobnější než snímky z HST. A tyto obrázky pokrývají velkou část povrchu Pluta. Ale New Horizons jel rychle, rychlostí 50 700 kilometrů za hodinu (31 500 mil za hodinu). Vzhledem k tomu, že délka dne Pluta je delší než šest pozemských dnů, byly New Horizons pryč, než se na odvrácenou stranu dostal pohled z blízka. Nikdy nevstoupil na oběžnou dráhu kolem Pluta.
Výsledkem je, že nejlepší snímky Pluta jsou z toho, čemu se říká „hemisféra setkání“. To je ta strana Pluta, která obsahuje Sputnik Planitia a to nečelí Plutovu měsíci Charon. (Pluto a Charon jsou navzájem slapově uzamčeni.)
Kosmická sonda NASA New Horizons zachytila tento snímek Sputnik Planitia – ledovcové rozlohy bohaté na dusík, oxid uhelnatý a metan – tvořící levý lalok útvaru ve tvaru srdce na povrchu Pluta. Vzhledem k rychlosti kosmické lodi a délce dne Pluta není odvrácená strana Pluta tak dobře zobrazena. Poděkování: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Relativní nedostatek snímků s vysokým rozlišením z odvrácené strany Pluta vědce frustroval. Existují snímky z přiblížení New Horizons k Plutu, jen nemají tak vysoké rozlišení jako snímky ze strany setkání, protože kosmická loď byla dále, když byla tato strana Pluta viditelná.
Nová studie s názvem „ Odvrácená strana Pluta “ se dívá na stranu Pluta, která se nesetká, a snaží se vytvořit integrované pochopení terénu a tamních prvků. Autoři studie pocházejí z různých institucí, včetně Lunar and Planetary Institute, NASA Ames Research Center a Johns Hopkins University. Prvním autorem je Alan Stern z Southwest Research Institute.
New Horizons má na palubě sadu přístrojů, včetně Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) a Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC.). Tyto přístroje nám poskytly pohled na setkání Pluta ve vysokém rozlišení, který jsme si všichni užili. New Horizons byl mnohem dál, když pořídil snímky odvrácené strany Pluta, ale i tak nám hodně dal lepší obrázky než jsme měli předtím.
Globální válcová mapa se středem na 0°E ilustrující variaci v pixelovém měřítku nejlepšího panchromatického zobrazování New Horizons napříč Plutem. Černá oblast na jižní polokouli nebyla snímkem New Horizons, jako tomu bylo v zimní tmě během průletu. Poděkování za snímek: NASA/New Horizons/S. A. Stern a kol., 2019
Studie ukazuje, že strana setkání Pluta je trochu jiná než odvrácená strana. Straně setkání dominuje funkce tzv Sputnik Planitia , ledem pokrytá pánev s vysokým albedem. Odvrácená strana nemá nic podobného.
Snímky strany Pluta bez střetu mají nižší rozlišení než obrázky strany střetnutí, ale stále obsahují důležité informace, které pomáhají charakterizovat tuto část trpasličí planety. Jména psaná kurzívou jsou neformální, ostatní jsou formální. Poděkování za snímek: NASA/New Horizons/S. A. Stern a kol., 2019
Jinak jsou si obě strany podobné. New Horizons našel ve východních oblastech střetu útvary nazývané „čepelové terény“. Tyto stejné útvary, což jsou vertikální úlomky metanového ledu vysoké až 300 metrů (1000 stop), byly nalezeny i na odvrácené straně. Ve skutečnosti se zdá, že jsou na Plutu rozšířené a nacházejí se přes polovinu povrchu planety.
Obrázek ostříleného terénu na straně střetnutí Pluta. Stejný terén byl nalezen na protější straně. Vědci se domnívají, že jsou vyrobeny z metanového ledu a vznikají sublimací. Obrazový kredit: NASA/JHUAPL/SwRI
Vědci se domnívají, že povrchové útvary Pluta se formují podobným způsobem jako útvary penitentes nalezené v chilských Andách. Tyto prvky se tvoří, když sníh sublimuje. Penitentes jsou však mnohem menší a dosahují výšky pouze asi 5 metrů (16 stop).
Příklad kajícníků z jižního konce planiny Chajnantor v Chile. Ačkoli tyto ledové útvary dosahují výšky pouze několika stop, zatímco povrch Pluta dosahuje stovek stop, oba mají podobné ostré hřebeny a vznikají sublimací a erozí. Poděkování: Wikimedia Commons/ESO
Autoři nového článku upozorňují na obtížnost charakterizace těchto prvků kvůli nízkému rozlišení obrázků. V článku říkají „…charakterizace jednotky pro FS musí být založena především na albedových variacích pozorovaných v nízkofázovém přiblížení zobrazení, do jisté míry podporované interpretací z blízkých snímků.“ Pomáhá, že New Horizons pořídila snímky Pluta při zatmění Slunce, čímž odhalila končetinu planety, a výzkumný tým použil tyto snímky k odvození nadmořské výšky útvarů na odvrácené straně.
Nový výzkum také ukazuje oblast na odvrácené straně Pluta, která je plná tmavých skvrn a protínajících se čar. Tým výzkumníků dokázal charakterizovat tuto oblast pomocí samotných snímků odvrácené strany, ale také zkoumáním rysů na opačné straně planety. V tomto případě jsou skvrny a protínající se čáry naproti výraznému prvku Sputnik Planitia.
Geologická mapa odvrácené strany Pluta zobrazující geologické jednotky identifikované analýzou zobrazení New Horizons, spektrální a topografická data končetin. Poděkování za snímek: NASA/New Horizons/S. A. Stern a kol., 2019
Sputnik Planitia může být impaktní kráter a tento dopad by kolem trpasličí planety vyslal rázové vlny, které by mohly vytvořit oblast tmavých útvarů a lineárních útvarů na opačné straně. Merkur má podobnou situaci, kde Caloris Basin, jeden z největších impaktních kráterů ve Sluneční soustavě, leží přímo naproti tomu, co se nazývá Merkurův „divný terén“. Podivný terén má lineární rysy podobné odvrácené straně Pluta a mohl vzniknout, když dopad Caloris Basin vyslal kolem Merkuru rázové vlny, které se setkaly na opačné straně.
Nárazová nádrž Merkuru Caloris a „divný terén“ Nárazová událost Caloris vyslala kolem Merkuru rázové vlny, které pravděpodobně vytvořily podivný terén na opačné straně. Vědci se domnívají, že totéž se stalo s Plutonem Sputnik Planitia. Obrazový kredit: Vlevo: NASA/Messenger. Že jo:NASA / JHUAPL / CIW
Tyto výsledky jsou pouze dráždivou chutí odvrácené strany Pluta. Jak autoři říkají ve svém článku, 'Budoucí pokrok v geologii na odvrácené straně, geofyzice a kompozičních studiích by měl z orbiteru Pluto obrovský prospěch.' Existují otázky o ledovém trpaslíkovi, na které může odpovědět pouze orbiter:
- Jaké je globální rozložení těkavých jednotek Pluta a jak to souvisí s klimatickou historií Pluta?
- Jaká je povaha Pluta skvělý hřebenový systém (RTS) a je skutečně globální?
- Jak vznikl Sputnik Planitia a sehrál jeho vznik významnou roli při utváření geologie odvrácené strany Pluta?
Mluví se o vyslání orbiteru k Plutu, ačkoli autoři říkají, že taková mise je vzdálena nejméně dvě desetiletí. Ale jeden návrh by ten čas mohl zkrátit.
The Orbiter a Lander Pluto s podporou fúze byl návrh z roku 2017 financovaný NASA, který naznačoval, že a Direct Fusion Drive (DFD) mohl poslat 1 000 kg. (2200 lb.) oběžné dráze k Plutu za pouhé čtyři roky cesty, což je více než dvakrát rychleji než New Horizons. DFD se vyvíjejí, ale zatím je nemáme.
Ilustrace koncepčního Pluto Orbiter a Landeru s podporou fúze na Plutu. Obrazový kredit: Princeton Satellite Systems, NASA/JHUAPL/SwRI
V bližším výhledu je to na další generaci budovaných dalekohledů, které nám umožní lepší pohled na Pluto. Tyto dalekohledy, jako např 30 metrový dalekohled a Obří Magellanův dalekohled nám poskytne pohledy na ledovou trpasličí planetu v mnohem větším rozlišení, jaké má HST.
Více:
- Výzkumný papír: Odvrácená strana Pluta
- NASA: Kosmická loď New Horizons
- NASA: Orbiter a Lander Pluto s podporou fúze
- Vesmír dnes: Nejnovější výsledky z New Horizons: Mraky na Plutu, sesuvy půdy na Charonu