Kiedyś uznana za najbardziej zewnętrzną planetę Układu Słonecznego, nazwa Plutona została zmieniona przez Międzynarodową Unię Astronomiczną w 2006 r., Dzięki odkryciu wielu nowych obiektów Pasa Kuipera o porównywalnej wielkości. Mimo to Pluton pozostaje źródłem fascynacji i głównym punktem zainteresowania naukowego. I nawet po historycznym przelocie przeprowadzonym przez sondę New Horizons w lipcu 2015 r. Pozostaje wiele tajemnic.
Co więcej, ciągła analiza danych NH ujawniła nowe tajemnice. Na przykład ostatnie badanie przeprowadzone przez zespół astronomów wykazało, że badanie przeprowadzone przez Obserwatorium Rentgenowskie Chandra ujawniło obecność niektórych dość silnych emisji promieni rentgenowskich pochodzących z Plutona. Było to nieoczekiwane i powoduje, że naukowcy ponownie zastanawiają się, co wiedzieli o atmosferze Plutona i jej interakcji z wiatrem słonecznym.
W przeszłości obserwowano wiele ciał słonecznych emitujących promieniowanie rentgenowskie, które były wynikiem interakcji między wiatrem słonecznym a gazami neutralnymi (takimi jak argon i azot). Takie emisje zostały wykryte z planet takich jak Wenus i Mars (ze względu na obecność argonu i / lub azotu w ich atmosferze), ale także z mniejszymi ciałami, takimi jak komety - które nabierają aureoli z powodu odgazowania.
Odkąd sonda NH przeprowadziła przelot Plutona w 2015 roku, astronomowie zdawali sobie sprawę, że Pluton ma atmosferę, która zmienia się wraz z porami roku. Zasadniczo, gdy planeta osiąga peryhelium podczas 248-letniego okresu orbitalnego - w odległości 4 436 820 000 km, 2 756,912,133 mil od Słońca - atmosfera gęstnieje z powodu sublimacji zamrożonego azotu i metanu na powierzchni.
Ostatni raz Pluton był w peryhelium 5 września 1989 roku, co oznacza, że wciąż przeżywa lato, kiedy NH przelatuje. Podczas badania Plutona sonda wykryła atmosferę składającą się głównie z gazowego azotu (N²) i metanu (CH4) i dwutlenek węgla (CO²). Astronomowie postanowili więc poszukać oznak emisji rentgenowskiej pochodzących z atmosfery Plutona, korzystając z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra.
Przed przelotem misji NH większość modeli atmosfery Plutona spodziewała się, że będzie ona dość rozbudowana. Jednak sonda wykazała, że atmosfera była mniej rozciągnięta i że jej szybkość strat była setki razy niższa niż przewidywano w tych modelach. Dlatego, jak wskazał zespół w swoich badaniach, spodziewali się, że znajdą emisje rentgenowskie zgodne z obserwacjami przelotu NH:
„Biorąc pod uwagę, że większość modeli atmosfery Plutona przed spotkaniem przewidywała, że będzie ona znacznie bardziej rozszerzona, a szacowany wskaźnik strat w przestrzeni ~ 1027 do 1028 mol / s N2 i CH4… Próbowaliśmy wykryć emisję promieniowania rentgenowskiego wytworzoną przez interakcje wymiany ładunku gazu neutralnego [wiatr słoneczny] w gazie neutralnym o niskiej gęstości otaczającym Plutona ”- napisali.
Jednak po zapoznaniu się z danymi z zaawansowanego spektrometru obrazującego CCD (ACIS) na pokładzie Chandry, odkryli, że emisje rentgenowskie pochodzące z Plutona były większe niż to na to pozwala. W niektórych przypadkach odnotowano silne emisje rentgenowskie pochodzące z innych mniejszych obiektów w Układzie Słonecznym, co wynika z rozproszenia promieni rentgenowskich przez małe ziarna pyłu złożone z węgla, azotu i tlenu.
Ale rozkład energii zauważony przez promieniowanie Plutona nie był zgodny z tym wyjaśnieniem. Inną możliwością zaproponowaną przez zespół jest to, że mogą one wynikać z jakiegoś procesu (lub procesów), który skupia wiatr słoneczny w pobliżu Plutona, co poprawiłoby efekt jego skromnej atmosfery. Jak wskazują we wnioskach:
„Obserwowana emisja z Plutona nie jest napędzana przez zorzę. Gdyby z powodu rozproszenia, musiałaby pochodzić z unikalnej populacji nanoskalowych ziaren mgły składających się z atomów C, N i O w atmosferze Plutona, rezonansowo fluorescencyjnych pod nasłonecznieniem Słońca. Jeżeli są napędzane przez wymianę ładunku między [wiatrem słonecznym] mniejszymi jonami a neutralnymi gatunkami gazu (głównie CH4) uciekając z Plutona, konieczne jest zwiększenie gęstości i dostosowanie względnej liczebności względnej jonów [wiatru słonecznego] w regionie oddziaływania w pobliżu Plutona w porównaniu z modelami naiwnymi. ”
Na razie prawdziwa przyczyna emisji promieniowania rentgenowskiego pozostanie tajemnicą. Podkreślają również potrzebę dalszych badań, jeśli chodzi o to odległe i najbardziej masywne obiekty Pasa Kuipera. Na szczęście dane dostarczone przez misję NH prawdopodobnie zostaną przelane przez dziesięciolecia, ujawniając nowe i interesujące rzeczy na temat Plutona, zewnętrznego Układu Słonecznego i tego, jak zachowują się najbardziej odległe światy od naszego Słońca.
Badanie - które zostało przyjęte do publikacji w czasopiśmie Ikar - zostały przeprowadzone przez astronomów z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL), Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Southwest Research Institute (SwI), Vikram Sarabhai Space Center (VSCC) oraz NASA Jet Jet Propulsion Laboratory i Ames Research Centrum.
