Когда Плутон был впервые обнаружен Клайдом Томбо в 1930 году, астрономы полагали, что они нашли девятую и самую удаленную планету Солнечной системы. В последующие десятилетия нам мало что удалось узнать об этом далеком мире. То немногое, что мы знали, было результатом исследований, проведенных с помощью наземных телескопов. Все это время астрономы считали, что Плутон грязно-коричневого цвета.
В последние годы благодаря улучшенным наблюдениям (в частности, телескопа «Хаббл») и миссии New Horizons, нам наконец удалось получить четкую картину того, как выглядит Плутон. Вместе с информацией о его геологических особенностях, составе и разреженной атмосфере, много стало известно о внешности Плутона. Теперь мы знаем, что бывшая девятая планета Солнечной системы богата и разнообразна по цвету.
Состав
При средней плотности 1,87 г / см3 , состав Плутона дифференцирован между ледяной мантией и каменным ядром. Поверхность на более чем 98% состоит из замерзшего азота, со следами метана и окиси углерода. Ученые подозревают, что внутренняя структура Плутона дифференцирована: скальные породы сосредоточились в плотном ядре, окруженном мантией водяного льда.
Плутон имеет тонкую атмосферу , состоящую из азота (N2), метан (CH4 ) и окись углерода (CO), которые находятся в равновесии с их льдами на поверхности Плутона. Тем не менее, планета настолько холодная, что в отдаленной от Солнца части ее орбиты атмосфера застывает и выпадает на поверхность. Средняя температура поверхности составляет 44 К (-229 ° С), в интервале от 33 К (-240 ° C) в афелии до 55 К (-218 ° C) в перигелии.
Поверхность:
Поверхность Плутона очень разнообразная, с большими различиями в яркости и цвете. Она также демонстрирует признаки сильного кратерообразования, кратеры на его поверхности - 260 км в диаметре. Тектонические особенности, включая уступы и впадины, также наблюдаются в некоторых районах, некоторые из них достигают 600 км.
На Плутоне есть горы, высотой от 2 до 3 километров. Как и многие другие детали поверхности, они, видимо, состоят в основном из замороженного азота, окиси углерода и метана, которые, как полагают, находятся на «коренной породе» состоящей из водяного льда.
Поверхность имеет много темных красноватых пятен из-за присутствия толинов – химических соединений, которые создаются заряженными частицами Солнца, взаимодействующими со смесями метана и азота. Словом, у поверхности Плутона есть диапазон цветов, включающий бледные участки не грязно-белого и светло-голубого, полосы желтого, оранжевого, до больших участков глубокого красного.
В целом его цвет можно назвать «румяным», учитывая, что слияние цветов может придать ему коричневатый цвет на расстоянии. Фактически, до миссии «Нового Горизонта», которая обеспечивала первые крупномасштабные изображения планеты с высоким разрешением, именно таким астрономы и считали Плутон.
Основные детали поверхности:
Несколько различных регионов были названы на основе их примечательных особенностей. Возможно, самым известным является большая светлая область, прозванная «Сердцем» - или Область Томбо (в честь открывателя Плутона). Эта яркая область расположена на стороне Плутона, которая находится напротив стороны, которая обращена к Харону, и названа так из-за своей характерной формы.
«Сердце» имеет около 1590 км в поперечнике и содержит 3400 м гор, состоящих из водного льда вдоль его юго-западного края. Отсутствие кратеров указывает на то, что его поверхность относительно молода (около 100 миллионов лет) и намекает на геологическую активность Плутона. «Сердце» может быть подразделено на две доли, которые представляют собой различные геологические особенности, которые являются одинаково яркими по внешнему виду.
Западная его доля, Равнина Спутника, представляет собой обширную равнину льдов азота и окиси углерода размером 1000 км в ширину. Она разделена на полигональные секции, которые, как полагают, являются конвекционными ячейками, несущими блоки водяного льда и сублимационные ямы вдоль кромки равнины. Этот регион особенно молод (ему менее 10 миллионов лет), о чем свидетельствует отсутствие кратеров
На «заднем» полушарии имеется также большая темная область, известная как «Область Ктулху». Эта удлиненная, темная область вдоль экватора является самой большой темной особенностью на Плутоне - длина 2900 км. Темный цвет, как полагают, является результатом взаимодействия метана и азота в атмосфере, с ультрафиолетовым светом и космическими лучами, в процессе которого образуются толины.
Миссия New Horizons
Миссия New Horizons была запущена с мыса Канаверал 19 января 2006 года. После гравитационного маневра вблизи Юпитера и проведения некоторых научных исследований этой планеты-гиганта в феврале 2007 года она достигла Плутона летом 2015 года. Аппарат New Horizons произвел шестимесячный разведывательный пролет Плутона и его системы лун, кульминацией которого стал пролет на ближайшем расстоянии, который произошел 14 июля 2015 года.
Первые изображения Плутона с борта New Horizons были сделаны 21-24 сентября 2006 года во время испытания камеры LORRI (Long Range Reconnaissance Imager). В то время зонд находился еще на расстоянии около 4,2 млрд.км., или 28 а.е., и фотографии были опубликованы 28 ноября 2006 года. С 1 по 3 июля были получены первые снимки, которые были в состоянии разрешить Плутон и его самую большую луну, Харон, как отдельные объекты.
В период с 19 по 24 июля 2014 года зонд сделал 12 изображений Харона, вращающихся вокруг Плутона, покрывая почти один полный оборот, на расстояниях от 429 до 422 миллионов километров. После краткой спячки во время окончательного подлета, New Horizons «проснулись» 7 декабря 2014 года. 4 января 2015 года, аппарат начал снимать изображения Плутона по мере приближения к нему.
При наибольшем сближении (14 июля 2015 года, в 11:50 UTC) зонд прошел в пределах 12 500 км от Плутона. Примерно за 3 дня до этого были сделаны снимки Плутона и Харона с разрешением 40 км, что позволяло увидеть все стороны обоих тел.
В это время дважды в день проводилась съемка для поиска каких-либо признаков изменения поверхности. Зонд также проанализировал атмосферу Плутона, используя свой набор научных инструментов. Было также изучено взаимодействие верхних слоев атмосферы Плутона с солнечным ветром, уточнены размеры, масса и плотность Плутона.
Вся эта информация помогла астрономам составить первые подробные карты Плутона и привела к многочисленным открытиям о структуре, составе и породах Плутона, которые активно формируют его поверхность. Миссия также позволила получить первые изображения Плутона в большом разрешении, раскрывающим его истинные цвета