Pluton je 1930. otkrio astronom Clyde Tombaugh. Desetljećima se nije znalo puno detalja o nekadašnjem planetu. Pretpostavili smo da je to zamrznut, uspavani svijet.
Kada je Hubble bio u funkciji, počeli smo se bolje upoznati s Plutonom. Otkrili smo da Pluton ima mjesece, iako je njihov raspored planet-mjesec je neobično . Zatim je 2006. Međunarodna astronomska unija (IAU) redefinirala što planet znači, a Pluton je prebačen u patuljasti planet status. (točnije, ledeni patuljasti planet.)
Nakon godina pokušaja razumijevanja Plutona s Hubbleom, NASA-in Novi horizonti misija je pokrenuta. Svemirska letjelica New Horizons stigla je na Pluton u ljeto 2015., a najbliži joj se približila 14. srpnja 2015. New Horizons je promijenio igru kada je u pitanju naše razumijevanje Plutona i njegovih mjeseca.
Kamere New Horizonsa dale su nam slike Plutona visoke razlučivosti koje su bile daleko detaljnije od Hubbleovih slika. A te slike pokrivaju velik dio površine Plutona. Ali New Horizons je putovao brzo, 50.700 kilometara na sat (31.500 milja na sat). Budući da je Plutonov dan duži od šest zemaljskih dana, New Horizons je nestao prije nego što je udaljena strana došla u blizinu. Nikada nije ušao u orbitu oko Plutona.
Kao rezultat toga, najbolje slike Plutona su onoga što se naziva 'hemisfera susreta'. To je strana Plutona koja sadrži Sputnjik Planitia , a to se ne suočava s Plutonovim mjesecom Haronom. (Pluton i Haron su plimno povezani jedan s drugim.)
NASA-ina svemirska letjelica New Horizons snimila je ovu sliku Sputnik Planitia - ledenjačkog prostranstva bogatog dušikom, ugljičnim monoksidom i metanom - koji tvori lijevi režanj srcolike značajke na površini Plutona. Zbog brzine letjelice i Plutonove duljine dana, Plutonova suprotna strana nije tako dobro prikazana. Zasluge: NASA/Laboratorij za primijenjenu fiziku Sveučilišta Johns Hopkins/Southwest Research Institute
Relativni nedostatak slika visoke razlučivosti s Plutonove druge strane frustrirao je znanstvenike. Postoje slike iz prilaza New Horizonsa Plutonu, samo nisu tako visoke rezolucije kao slike sa strane susreta, budući da je letjelica bila dalje kada je ta strana Plutona bila vidljiva.
Nova studija pod nazivom “ Plutonova daleka strana ” gleda na Plutonovu stranu bez susreta i pokušava stvoriti integrirano razumijevanje terena i njegovih značajki. Autori studije dolaze iz raznih institucija, uključujući Lunarni i planetarni institut, NASA-in istraživački centar Ames i Sveučilište Johns Hopkins. Prvi autor je Alan Stern iz Southwest Research Institute.
New Horizons ima skup instrumenata na brodu, uključujući Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) i Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC). Ti instrumenti dali su nam pogled visoke rezolucije na Plutonovu stranu susreta u kojem smo svi uživali. New Horizons je bio mnogo dalje kada je snimio slike Plutonove daleke strane, ali nam je ipak dao mnogo bolje slike nego što smo imali prije.
Globalna cilindrična karta, sa središtem na 0°E, koja ilustrira varijacije u skali piksela najbolje pankromatske slike New Horizonsa na Plutonu. Crno područje na južnoj hemisferi New Horizons nije snimio kao u zimskoj tami tijekom preleta. Zasluge za sliku: NASA/New Horizons/S. A. Stern i sur., 2019
Studija pokazuje da je strana susreta Plutona dosta drugačija od daleke strane. Na strani susreta dominira značajka tzv Sputnjik Planitia , ledom prekriven bazen visokog albeda. Daljnja strana nema ništa slično.
Slike sa strane Plutona koje se ne susreću imaju nižu rezoluciju od slika strane susreta, ali još uvijek sadrže važne informacije koje pomažu karakterizirati taj dio patuljastog planeta. Nazivi označeni kurzivom su neformalni, drugi su formalni. Zasluge za sliku: NASA/New Horizons/S. A. Stern i sur., 2019
Na druge načine, obje strane su slične. New Horizons je pronašao značajke koje se nazivaju 'oštreni tereni' na istočnim regijama na strani susreta. Te iste značajke, koje su okomite krhotine metanskog leda do 300 metara (1000 ft) visoke, pronađene su i na suprotnoj strani. Zapravo, čini se da su široko rasprostranjeni na Plutonu i nalaze se na polovici površine planeta.
Slika oštrice terena na Plutonovoj strani susreta. Isti teren pronađen je i na drugoj strani. Znanstvenici misle da su napravljeni od metanskog leda i nastali su sublimacijom. Zasluge za sliku: NASA/JHUAPL/SwRI
Znanstvenici misle da se Plutonove oštre karakteristike terena formiraju na sličan način kao i obilježja penitentes pronađena u čileanskim Andama. Te značajke nastaju kada snijeg sublimira. Međutim, penitentes su mnogo manji i dosežu visinu od samo 5 metara (16 stopa).
Primjer pokornika s južnog kraja ravnice Chajnantor u Čileu. Iako ove ledene formacije dosežu samo nekoliko stopa u visinu, dok Plutonov teren s oštricama doseže stotine stopa, obje imaju slične oštre grebene i formiraju se sublimacijom i erozijom. Zasluge: Wikimedia Commons/ESO
Autori novog rada ističu poteškoće u karakterizaciji tih značajki zbog niske rezolucije slika. U radu kažu '... karakterizacija jedinica za FS mora se prvenstveno temeljiti na albedo varijacijama koje se vide u niskofaznim pristupnim slikama, donekle potpomognutim interpretacijom slika sa bliske strane.' Pomaže to što su New Horizons snimili slike Plutona dok je pomračio Sunce, otkrivajući ud planeta, a istraživački je tim upotrijebio ove slike kako bi zaključio visinu obilježja na suprotnoj strani.
Novo istraživanje također pokazuje regiju na suprotnoj strani Plutona koja je puna tamnih mrlja i linija koje se sijeku. Tim istraživača uspio je okarakterizirati ovu regiju uz pomoć samih slika udaljene strane, ali i ispitivanjem obilježja na suprotnoj strani planeta. U ovom slučaju, mrlje i linije koje se sijeku nalaze se nasuprot istaknutom obilježju Sputnik Planitia.
Geološka karta Plutonove suprotne strane koja prikazuje geološke jedinice identificirane analizom podataka snimanja New Horizonsa, spektralnih i topografskih podataka udova. Zasluge za sliku: NASA/New Horizons/S. A. Stern i sur., 2019
Sputnik Planitia možda je udarni krater i taj bi udar poslao udarne valove oko patuljastog planeta koji bi mogli stvoriti područje tamnih i linearnih obilježja na suprotnoj strani. Merkur ima sličnu situaciju, gdje se bazen Caloris, jedan od najvećih udarnih kratera u Sunčevom sustavu, nalazi točno nasuprot onome što se zove Merkurov 'čudan teren'. Čudan teren ima linearne značajke poput Plutonove druge strane, a možda je nastao kada je udar bazena Caloris poslao udarne valove oko Merkura, koji su se susreli na suprotnoj strani.
Merkurov udarni bazen Caloris i 'čudni teren' Događaj sudara Caloris poslao je udarne valove oko Merkura koji su vjerojatno stvorili čudan teren na suprotnoj strani. Znanstvenici misle da se ista stvar dogodila s Plutonovim Sputnjikom Planitia. Zasluga slike: Lijevo: NASA/Messenger. Pravo:NASA / JHUAPL / CIW
Ovi rezultati samo su primamljiv okus Plutonove daleke strane. Kao što autori kažu u svom radu, 'Budući napredak na dalekoj geologiji, geofizici i studijama kompozicije imao bi ogromne koristi od orbitera Plutona.' Postoje pitanja o ledenom patuljku na koja samo orbiter može odgovoriti:
- Koja je globalna distribucija Plutonovih nestabilnih jedinica i kako je to povezano s Plutonovom klimatskom poviješću?
- Kakva je priroda Plutona odličan sustav grebena (RTS), i je li to uistinu globalno?
- Kako je nastala Sputnik Planitia i je li njezino formiranje odigralo značajnu ulogu u oblikovanju geologije na suprotnoj strani Plutona?
Priča se o slanju orbitera na Pluton, iako autori kažu da je takva misija udaljena najmanje dva desetljeća. Ali jedan prijedlog mogao bi skratiti to vrijeme.
The Pluton orbiter i lander s omogućenom fuzijom bio je prijedlog iz 2017. financiran od NASA-e koji je sugerirao da a Direct Fusion Drive (DFD) mogao poslati 1.000 kg. (2200 lb.) orbitera do Plutona za samo četiri godine putovanja, što je više nego dvostruko brže od New Horizonsa. DFD-ovi se razvijaju, ali ih još nemamo.
Ilustracija konceptualnog Plutonskog orbitera i Landera na Plutonu s omogućenom fuzijom. Zasluge za sliku: Princeton Satellite Systems, NASA/JHUAPL/SwRI
U bližoj budućnosti, gradi se sljedeća generacija teleskopa koji će nam dati bolji pogled na Pluton. Ovi teleskopi, poput Teleskop od 30 metara i Divovski Magellanov teleskop pružit će nam poglede na ledeni patuljasti planet u mnogo većoj rezoluciji koju Hubble ima.
Više:
- Znanstveni rad: Plutonova daleka strana
- NASA: Svemirska letjelica New Horizons
- NASA: Pluton orbiter i lander s omogućenom fuzijom
- Svemir danas: Najnoviji rezultati iz New Horizonsa: Oblaci na Plutonu, klizišta na Haronu
