Niezwykłe zjawiska pogodowe panują na powierzchni Plutona

85 lat czekaliśmy na odkrycie tajemnic, jakie przed nami skrywał Pluton, do niedawna pełnoprawna planeta. Tyle bowiem czasu minęło od jego odkrycia przez amerykańskiego astronoma Clyde'a Tombaugha aż do przelotu sondy kosmicznej New Horizons, która po raz pierwszy w historii ludzkości uwieczniła to nieduże ciało niebieskie.

Pasmo górskie o wysokości 1500 metrów w Regionie Tombaugh na Plutonie. Fot. NASA.

14 lipca był dniem historycznym, ponieważ sonda zbliżyła się do Plutona na zaledwie 12 tysięcy kilometrów (dla porównania tyle liczy sobie średnica Ziemi na równiku) i wykonała gigantyczne ilości zdjęć i pomiarów, a miała na to zaledwie 3 godziny.

Pluton (po lewej) i jego największy księżyc Charon (po prawej). Fot. NASA.

Zebrane wówczas dane będą transmitowane na Ziemię przez następne 16 miesięcy. Najpierw naukowcy otrzymają dane w niskiej rozdzielczości, a dopiero począwszy od jesieni w pełnych rozmiarach. Jednak już surowe, niepełne dane, pozwalają nam ujawnić pierwsze tajemnice Plutona.

Wyjątkowo gruba atmosfera

Jedno z najważniejszych odkryć dotyczy atmosfery, która okazuje się być grubsza niż ziemska, bo rozciąga się na wysokość nawet 1600 kilometrów ponad powierzchnię, prawie 15 razy dalej niż na Ziemi. Jest niemal 6 razy grubsza niż sądzono przez wiele poprzednich lat.

Porównanie wielkości atmosfery Plutona i Ziemi.

W momencie, gdy Pluton znajdował się dokładnie między sondą a Słońcem, dokonano pomiaru, który wykazał, że górne warstwy plutońskiej atmosfery składają się głównie w azotu, środkowa jej część z mieszaniny azotu i metanu, zaś przyziemne warstwy w znacznej mierze z najróżniejszych węglowodorów.

W porównaniu z ziemską atmosferą, plutońska się ulatnia z prędkością 12 tysięcy ton gazów na każdą ziemską dobę, czego przyczyną jest działalność wiatru słonecznego, który degraduje bezpowrotnie jej strukturę.

Śnieg z dwutlenku węgla

To właśnie procesy zachodzące w atmosferze, są odpowiedzialne za niezwykłe zjawiska pogodowe, które można spotkać na powierzchni Plutona. Jako że docierają do niej niewielkie ilości promieni słonecznych, to temperatura jest bliska zera bezwzględnego i balansuje w pobliżu minus 273 stopni. Cykl zjawisk pogodowych wyznacza dzień i noc.

O poranku pojawiają się mgły, ale nie utworzone, jak na Ziemi, z miniaturowych kropelek wody, lecz z azotu i metanu. Gazy te tworzą wstęgi, wijące się z cieplejszych w stronę zimniejszych obszarów. Spowite są nimi podnóża pasm górskich, które pną się na wysokość nawet 3500 metrów, a więc wyżej niż Tatry.

Tak zmieniały się zdjęcia Plutona na tle lat. Fot. NASA.

Podczas plutońskiego dnia, gdy nasila się proces odmarzania gruntu, następuje sublimacja azotu i metanu. Jednak, gdy zapada zmrok, gazy te natychmiast resublimują w stan stały, z pominięciem stanu ciekłego. To właśnie wtedy pojawia się niecodzienne zjawisko, a mianowicie opady śniegu. Nie jest to jednak taki śnieg, jak na Ziemi, a więc stworzony z resublimującej pary wodnej, lecz z azotu, metanu i dwutlenku węgla. "Biały puch" opada na powierzchnię Plutona zmieniając krajobrazy w iście zimowe.

Lodowate serce Plutona

Dlatego też jasny obszar na powierzchni Plutona, który przypomina serce lub ogon wieloryba, uważany jest za krainę lodu i nazywany przez naukowców "lodowym sercem Plutona". Jego oficjalna nazwa to Region Tombaugh, od nazwiska odkrywcy Plutona. Rozciągają się tam liczne pasma górskie, jedne tak wysokie jak Alpy, inne wielkością dorównujące Beskidom.

Lot nad Górami Nargaya, Równiną Sputnika i Regionem Tombaugh. Fot. NASA.

Te najwyższe łańcuchy nazwano Górami Nargaya. Te niższe pasmo ciągnie się przez zachodni skraj otulonej śniegiem Równiny Sputnika. Nie można wykluczyć, że wciąż mają tam miejsce procesy geologiczne. Jasny obszar ma nie więcej niż 100 milionów lat, zaś ten ciemny jest od niego dużo starszy i może mieć nawet kilka miliardów lat, a więc wytworzył się u początków istnienia Plutona.

Naukowcy, na podstawie danych dostarczonych przez sondę New Horizons, spróbują dowiedzieć się jakie oddziaływania mają miejsce między jasnymi i ciemnymi obszarami. Być może na tej podstawie uda się rozwikłać zagadkę zjawisk zachodzących u zarania naszej planety.

Fascynujące księżyce

W międzyczasie astronomowie otrzymali też zdjęcia księżyców Plutona, a jest ich aż pięć. Niewykluczone, że przed naszym wzrokiem ukrywają się kolejne, co jest bardzo prawdopodobne. Być może na kolejnych zdjęciach, które spłyną na Ziemię za kilka tygodni lub miesięcy, zobaczymy je po raz pierwszy.

​Charon, największy księżyc Plutona, w pełnej okazałości. Fot. NASA / New Horizons.

Póki co sonda bardzo dokładnie prześwietliła Charona, największy księżyc w układzie Plutona. Na pierwszy rzut oka widoczne są wysokie łańcuchy górskie i kaniony. Jeden z nich jest głęboki na 6-10 kilometrów. Ciekawy jest też ciemny obszar w północnej części tarczy księżyca. Naukowcy żartobliwie nazwali go "Mordor", od nazwy krainy położonej w Śródziemiu we "Władcy Pierścieni", powieści J.R.R. Tolkiena. Póki co nie wiemy z czego się składa.

Inne księżyce są równie zaskakujące. Naukowców najbardziej zadziwiła powierzchnia Nixa, gdyż mieni się ona w różowych barwach. Prawdopodobnie jest to zasługą pyłu pochodzącego ze sporego krateru, który powstał w dolnej części księżyca. Według wyliczeń specjalistów, ma on 41 kilometrów długości i 35 kilometrów szerokości.

​Nix i Hydra, mniejsze księżyce Plutona. Fot. NASA / New Horizons.

Tymczasem Hydra jest usłana większą ilością kraterów niż Nix. Powierzchnia górnej części tego księżyca ma ciemniejszy kolor niż dolna, co może świadczyć, że w górnej części mogą znajdować się mniejsze pokłady lodu. Póki co tylko tyle wiemy o tych intrygujących obiektach. Musimy uzbroić się w cierpliwość.

Prochy odkrywcy blisko Plutona

Każdego odkrycia nie powstydziłby się sam Clyde Tombaugh, który odkrył Plutona w 1930 roku. Niestety, nie dożył tej historycznej chwili, zmarł 18 lat temu, zaledwie 8 lat przed wysłaniem sondy New Horizons w kierunku Plutona.

Clyde Tombaugh, odkrywca Plutona w 1930 roku.

Żeby Clyde mógł być bliżej swojej planety, niż ktokolwiek inny, na pokładzie sondy znajduje się miniaturowa urna z niewielką ilością jego prochów. Sonda opuściwszy rejon Plutona, z każdym kolejnym dniem oddala się od niego o ponad milion kilometrów, pędząc ku zewnętrznym częściom Układu Słonecznego, a mianowicie pasowi Kuipera, gdzie przeprowadzi dalsze badania.