2016.09.16. - A Pluto festi vörösre a legnagyobb holdját

Egy évvel a New Horizons átrepülése után a kutatók rájöttek, hogy miért vörös a Pluto legnagyobb holdjának, a Charonnak a sarki régiója az űreszköz történelmi jelentőségű felvételein.

A NASA New Horizons űrszondája majdnem egy évtizednyi utazás után 2015 július közepén érkezett meg a Plutóhoz és repült át annak rendszerén. A manőver, valamint az űreszköz által rögzített és a Földre továbbított felvételek talán túlzás nélkül nevezhetők történelmi jelentőségűnek. A sok érdekes - és meglepő - újdonság és probléma közül az egyik a törpebolygó legnagyobb holdja poláris területeinek vörös színe, pontosabban az elszíneződés lehetséges oka. Egy nemzetközi kutatócsoport Will Grundy (Lowell Observatory, Flagstaff) vezetésével a napokban választ adott kérdésre: úgy vélik, hogy a nagy vörös foltot a Pluto légköréből elszökő és a Charon gravitációs tere által befogott, majd a hold sarki jeges területein kicsapódó metángáz okozza. A kifagyás után a Nap ultraibolya sugárzásának hatására a metánból nehezebb szénhidrogének képződnek, a folyamat végén pedig vöröses színű szerves anyagok, az ún. tholinok keletkeznek, és ezek adják az Új Mexikó nagyságú területe rőt színét.

A kutatók ezt a magyarázatot már korábban is felvetették, de csak most tudták alátámasztani a Charon északi pólusát övező, a Plutóról származó metánnal szennyezett jég átalakulására vonatkozó elméleti és számítógépes modellekkel. Azt vizsgálták, hogy az 1212 kilométer átmérőjű holdon uralkodó viszonyok vajon lehetővé teszik-e a metán befogását és annak az elképzelések szerinti átalakulását. A Pluto rendszerének 248 éves periódusú Nap körüli pályája a modellek szerint szélsőséges időjárási körülményeket teremt a hold pólusainak környékén, ahol az évszázadnyi napfényt szintén évszázados folyamatos sötétség követi. A hosszú tél alatt a hőmérséklet -257 °C-ra csökken, ez pedig elég alacsony ahhoz, hogy a metán egy része kifagyhasson. Grundy magyarázata szerint a megszilárdult metán vékony jégréteget képez, amely a következő tavaszi napfényig megmarad. Míg azonban a metán a besugárzás hatására könnyen szublimál, a közben belőle keletkezett nehezebb szénhidrogének, a tholinok a felszínen maradnak, és a napsugárzás hatására lassan vörös színűek lesznek. A New Horizons felvételei alapján a Charon déli pólusán - ahol jelenleg tél van, így csak a Plutóról visszavert fényben lehetett megfigyelni - hasonló aktivitás tapasztalható.

A Pluto legnagyobb holdjának, a Charonnak a képe, amelyet a NASA New Horizons űrszondájának 2015. július 14-én, közvetlenül a legnagyobb megközelítés előtt az MVIC (Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera) műszerrel rögzített felvételeiből állítottak össze. A színeket úgy hangolták, hogy a hold felszínének változásai a legjobban követhetők legyenek. Az északi pólus körüli terület (nem hivatalos nevén Mordor Macula) vörös színét az új eredmény szerint a Plutóról elszökött, de a Charon által befogott metángáz, illetve annak átalakulása okozza. A képen a legkisebb megkülönböztethető részletek valódi mérete 2,9 kilométer.
[NASA/JHUAPL/SwRI]

Alan Stern (Southwest Research Institute, SwRI), a New Horizons vezető kutatója szerint a vizsgálat eredménye a Charonnal kapcsolatos problémák egyik legfontosabbikára adott választ. A Pluto-Charon párosnál tapasztalt folyamat alapján elképzelhető, hogy a Kuiper-öv más, holdat birtokló törpebolygói esetében is működik hasonló, esetleg még intenzívebb "légkörtranszfer" az égitestek között.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazinban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2016.09.14.