Серия «Система Плутона»

50

Ледяные горы Плутона: когда лед прочнее гранита

14 июля 2015 года мимо системы Плутона пронесся космический аппарат NASA "Новые горизонты", передав на Землю первые в истории детализированные изображения далекой карликовой планеты и некоторых ее спутников. Плутон преподнес ученым сюрприз — его поверхность оказалась не однородной и застывшей во времени, как предполагалось ранее, а удивительно разнообразной и геологически активной.

Ледяные горы Плутона: когда лед прочнее гранита Астрофизика, Астрономия, Вселенная, Космос, The Spaceway, Плутон, NASA, Наука, Длиннопост

Величественные горы Тенцинга, наблюдаемые космическим аппаратом "Новые горизонты". Обратите внимание на многослойную атмосферную дымку, попавшую в кадр / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Ледяные горы Плутона: когда лед прочнее гранита Астрофизика, Астрономия, Вселенная, Космос, The Spaceway, Плутон, NASA, Наука, Длиннопост

© NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Особое внимание привлекли ледяные горы. В отличие от земных, состоящих преимущественно из твердых каменных пород, основу гор Плутона составляет водяной лед. Однако не спешите представлять их хрупкими и прозрачными!

При экстремально низких температурах, царящих на поверхности Плутона (в среднем около -233 градусов Цельсия), свойства льда настолько меняются, что он становится плотным, твердым и прочным, как гранит на Земле.

Интересный факт: если бы земной гранит оказался на Плутоне, то он бы стал хрупким и ломким из-за экстремального холода, в то время как водяной лед приобретает кристаллическую структуру, делающую его исключительно прочным материалом.

Ледяные горы Плутона: когда лед прочнее гранита Астрофизика, Астрономия, Вселенная, Космос, The Spaceway, Плутон, NASA, Наука, Длиннопост

© NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Величественные горы Тенцинга* возвышаются в среднем на 3,4 километра от основания, что сопоставимо с высотой Доломитовых Альп в Европе! Кроме того, средний уклон их склонов составляет 19,2 градуса, что делает горы Тенцинга не только высокими, но и одними из самых крутых горных систем в Солнечной системе.

*Эта плутонианская горная гряда названа в честь шерпа Тенцинга Норгея, одного из двух людей, которые первыми покорили высочайшую вершину мира — Эверест.

Примечательно, что благодаря малой гравитации Плутона (примерно 6% от земной) и отсутствию активной эрозии, эти массивные ледяные структуры сохраняют стабильность и существуют уже более 100 миллионов лет.

Многочисленные горные вершины далекого Плутона прекрасно просматриваются сквозь тонкую голубоватую атмосферу, состоящую из азота с примесями метана и угарного газа.

Ледяные горы Плутона: когда лед прочнее гранита Астрофизика, Астрономия, Вселенная, Космос, The Spaceway, Плутон, NASA, Наука, Длиннопост

"Призрачная" атмосфера Плутона / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Ледяные горы Плутона: когда лед прочнее гранита Астрофизика, Астрономия, Вселенная, Космос, The Spaceway, Плутон, NASA, Наука, Длиннопост

© NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Когда солнечный свет проходит через эту разреженную оболочку, создается холодное и загадочное голубое свечение, напоминающее марсианские закаты.

Планетологи считают, что горы Плутона могут быть продуктом криовулканизма — извержений не раскаленной магмы, а смеси воды, аммиака и метана. Ничего подобного на Земле нет, но в Солнечной системе криовулканизм — достаточно распространенное явление, которое можно наблюдать, например, на некоторых спутниках газовых гигантов.

Миссия "Новые горизонты" показала, что даже самые дальние уголки Солнечной системы способны удивлять нас своей красотой, разнообразием и изменчивостью.

Читайте также:

Показать полностью 5
6

Никта — ледяной спутник Плутона с аномально яркой поверхностью

14 июля 2015 года космический аппарат NASA "Новые горизонты" получил самые детальные на сегодняшний день снимки Никты — одного из пяти известных спутников Плутона.

Никта — ледяной спутник Плутона с аномально яркой поверхностью Астрофизика, Вселенная, Астрономия, Наука, Космос, The Spaceway, Плутон, Длиннопост

Оригинальное изображение Никты, полученное космическим аппаратом "Новые горизонты" / © NASA/JHUAPL/SWRI

Никта — ледяной спутник Плутона с аномально яркой поверхностью Астрофизика, Вселенная, Астрономия, Наука, Космос, The Spaceway, Плутон, Длиннопост

Оригинальное изображение Никты, полученное космическим аппаратом "Новые горизонты" / © NASA/JHUAPL/SWRI

Недавно исторические фотографии были объединены и обработаны с помощью современных алгоритмов машинного обучения, что позволило получить довольно детальное цветное изображение (ниже) загадочного объекта.

Никта — ледяной спутник Плутона с аномально яркой поверхностью Астрофизика, Вселенная, Астрономия, Наука, Космос, The Spaceway, Плутон, Длиннопост

Улучшенное изображение Никты в примерно естественных цветах / © NASA/TheSpaceway

Никта, открытая 15 мая 2005 года космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл" одновременно со спутником Гидра, представляет собой необычное небесное тело неправильной формы размером примерно 50 × 33 × 31 километров. Свое название спутник получил в честь древнегреческой богини ночи Нюкты (Никты).

Долгое время считалось, что Никта, как и другие малые спутники Плутона, образовалась из обломков, выброшенных при столкновении Плутона с крупным объектом пояса Койпера. Однако эта гипотеза не может объяснить удивительно высокую отражательную способность спутника. Современные исследования предполагают, что Никта сформировалась независимо от Плутона из первичного облака ледяных частиц — остатков материала, из которого формировалась Солнечная система. А уже после объект бы "похищен" Плутоном и превращен в его естественный спутник.

Никта — ледяной спутник Плутона с аномально яркой поверхностью Астрофизика, Вселенная, Астрономия, Наука, Космос, The Spaceway, Плутон, Длиннопост

Шесть изображений Никты с усиленной контрастностью / © NASA/JHUAPL/SWRI

Поверхность Никты покрыта крупнозернистым водяным льдом, температура которого не поднимается выше -230°C. При таком экстремальном холоде лед приобретает прочность, сравнимую с земными горными породами.

Особый интерес ученых вызывает крупное темное пятно на поверхности спутника — след древнего столкновения с другим космическим телом. Красновато-коричневый материал в этой области мог принадлежать объекту-импактору или был выброшен из недр самой Никты.

В настоящее время NASA и Юго-западный исследовательский институт рассматривают возможность организации новой миссии к системе Плутона для детального изучения карликовой планеты и ее загадочных спутников. Это может помочь раскрыть тайны формирования и эволюции объектов как окраинах Солнечной системы, так и в ее внутренней области.

Читайте также:

Показать полностью 4
11

Миссия «Персефона»: NASA вновь отправится к Плутону

Историческая миссия NASA "Новые горизонты", в рамках которой 14 июля 2015 года был совершен пролет мимо Плутона, породила больше вопросов, чем дала ответов. Каждый полученный снимок, каждое новое измерение только множили загадки о далеком ледяном мире. И, похоже, что NASA собирается исправить эту ситуацию.

Миссия «Персефона»: NASA вновь отправится к Плутону Астрофизика, Вселенная, Космос, Наука, Астрономия, Плутон, The Spaceway, NASA, Длиннопост

© NASA

Агентство готовит новую миссию, получившую название "Персефона". Цель — совершить революцию в нашем понимании внешних границ Солнечной системы.

Главная загадка: океан под ледяной корой?

Центральный вопрос миссии звучит интригующе: "Есть ли под поверхностью Плутона океан?" Эта загадка не дает покоя ученым с тех пор, как были получены первые детальные снимки карликовой планеты. Наличие жидкой воды под ледяной корой могло бы полностью изменить наше представление о потенциале далеких холодных миров.

Четыре ключевых вопроса

Миссия "Персефона" направлена на решение четырех фундаментальных научных задач:

  • Раскрытие внутренней структуры Плутона и его крупнейшего спутника Харона;

  • Изучение эволюции поверхности и атмосферы в системе Плутона;

  • Исследование эволюции объектов пояса Койпера;

  • Анализ частиц и магнитных полей в поясе Койпера.

Миссия «Персефона»: NASA вновь отправится к Плутону Астрофизика, Вселенная, Космос, Наука, Астрономия, Плутон, The Spaceway, NASA, Длиннопост

Харон в естественных цветах, запечатленный космическим аппаратом NASA "Новые горизонты" 14 июля 2015 года / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker

Эпическое путешествие

Временные рамки миссии впечатляют:

  • Запуск планируется на 2031 год;

  • Прибытие к Плутону состоится в 2058 году;

  • Основная миссия продлится чуть больше трех лет;

  • Возможно продление миссии еще на восемь лет.

Для достижения цели будет использована ракета-носитель NASA Space Launch System (SLS) Block 2 с разгонным блоком Centaur. Движение в космическом пространстве обеспечит гибридная силовая установка, объединяющая миниатюрный ядерный генератор (где тепло от распада радиоактивных изотопов преобразуется в электричество) и ионный двигатель. Это идеальное решение для дальних космических миссий - силовая установка не требует солнечного света (которого в системе Плутона очень мало), экономно расходует топливо и способна работать десятилетиями. Дополнительное ускорение аппарат получит за счет гравитационного маневра у Юпитера.

Арсенал исследователя

Зонд "Персефона" получит 11 научных инструментов:

  1. Панхроматическая и цветная камеры высокого разрешения;

  2. Камера для съемки в условиях низкой освещенности;

  3. Ультрафиолетовый спектрометр;

  4. Инфракрасный спектрометр;

  5. Тепловизионная камера;

  6. Радиочастотный спектрометр;

  7. Масс-спектрометр;

  8. Альтиметр;

  9. Радар для зондирования;

  10. Магнитометр;

  11. Плазменный спектрометр.

Миссия «Персефона»: NASA вновь отправится к Плутону Астрофизика, Вселенная, Космос, Наука, Астрономия, Плутон, The Spaceway, NASA, Длиннопост

Закат на Плутоне "глазами" NASA "Новые горизонты" 14 июля 2015 года / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Бонус: исследование пояса Койпера

По пути к Плутону "Персефона" не будет терять времени даром. Планируется исследование как минимум одного объекта пояса Койпера размером 50-100 километров. При продлении миссии появится возможность изучить еще один объект размером 100-150 километров.

Цена открытий

Стоимость миссии оценивается в три миллиарда долларов, что делает ее крупным стратегическим научным проектом NASA. Однако учитывая потенциальные научные открытия и технологические достижения, эти инвестиции могут окупиться сторицей в виде новых знаний о дальних рубежах Солнечной системы.

Почему это важно?

Миссия "Персефона" — это попытка ответить на фундаментальные вопросы о природе окраин Солнечной системы, эволюции планетных тел и потенциале существования жидкой воды в самых неожиданных местах космоса. Результаты этой миссии могут перевернуть наше понимание того, как формировалась наша космическая окрестность и какие тайны она все еще скрывает.

Читайте также:

Показать полностью 3
85

Почему Плутон перестал быть планетой — простейшее объяснение

Вспомните свои школьные уроки астрономии. Долгие годы мы были убеждены, что в нашей Солнечной системе есть девять планет. Это было так же очевидно, как то, что Земля круглая, а Солнце встает на востоке.

Почему Плутон перестал быть планетой — простейшее объяснение Астрофизика, Астрономия, Вселенная, Космос, Плутон, NASA, Наука, Длиннопост

Плутон, запечатленный космическим аппаратом NASA «Новые горизонты» во время близкого пролета 14 июля 2015 года / © NASA/JPL

Но в 2006 году произошло нечто удивительное — количество планет официально сократилось до восьми. Что же стало тому причиной?

Я объясню вам, почему Плутон потерял статус планеты, и сделаю это настолько просто, что поймет даже ребенок.

Что случилось с Плутоном?

Летом 2006 года астрономы из разных стран собрались на важную встречу. Их целью было четко определить, какое небесное тело можно считать планетой Солнечной системы. Для этого они установили три главных правила. Давайте проверим, соответствует ли им Плутон.

Правило первое: вращение вокруг Солнца

С этим у Плутона все в порядке — он действительно вращается вокруг нашего светила. Первое правило выполняется!

Правило второе: форма тела

Планета должна быть достаточно большой и тяжелой, чтобы под действием собственной гравитации принять шарообразную форму. Плутон, хоть и маленький, но все же достаточно массивный, чтобы быть круглым. Второе правило тоже выполняется!

Правило третье: чистота орбиты

А вот здесь начинаются проблемы. За миллиарды лет своего существования планета должна либо притянуть к себе все более мелкие объекты поблизости, либо оттолкнуть их подальше. То есть "навести порядок" на своей орбите.

У Плутона с этим не сложилось. Вокруг него летает множество космических тел схожего размера. Получается, что Плутон не стал полноправным хозяином своей орбиты.

24 августа 2006 года Плутон официально перестал быть планетой.

Почему Плутон перестал быть планетой — простейшее объяснение Астрофизика, Астрономия, Вселенная, Космос, Плутон, NASA, Наука, Длиннопост

Снимок Плутона в естественных цветах, сделанный космическим аппаратом NASA «Новые горизонты» 14 июля 2015 года с расстояния 35 445 километров / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker

Один из...

Настоящие планеты, такие как Земля или Юпитер, за миллиарды лет своего существования либо притянули к себе, либо оттолкнули почти все крупные объекты на своей орбите (не считая спутников). Они стали "хозяевами" своих орбитальных путей. Плутон же оказался просто одним из многих объектов в поясе Койпера — области на окраине Солнечной системы, где находится множество ледяных тел.

Что же такое Плутон?

Теперь Плутон называют "карликовой планетой". Это значит, что он похож на планету (вращается вокруг Солнца и имеет форму шара), но не является полноценным "хозяином" своей орбиты. Он как младший брат больших планет — важный член Солнечной системы, но в другой весовой категории.

Теперь вы знаете, почему Плутон больше не считается планетой. Но от этого он не стал менее удивительным — ведь это целый ледяной мир с подповерхностным океаном на краю Солнечной системы.

Интересное по теме:

Показать полностью 1
15

Удивительные снимки метановых дюн на Плутоне

14 июля 2015 года космический аппарат NASA "Новые горизонты" совершил исторический пролет мимо Плутона, передав на Землю беспрецедентный объем данных о карликовой планете.

Удивительные снимки метановых дюн на Плутоне Вселенная, Астрономия, Наука, Космос, Плутон, Длиннопост

У подножия плутонианских гор расположились очень молодые метановые дюны / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker

При последующем детальном анализе снимков ученые сделали удивительное открытие – на поверхности далекого мира раскинулись загадочные дюны. Эти образования, сосредоточенные вблизи горных массивов, обрамляющих знаменитую Равнину Спутника (колоссальную ледяную равнину со средним диаметром 1 492 километра), до сих пор вызывают интерес у планетологов.

Эти уникальные геологические структуры, сформировавшиеся всего за несколько десятков или сотен лет, полностью перевернули наше представление о карликовой планете.

Удивительные снимки метановых дюн на Плутоне Вселенная, Астрономия, Наука, Космос, Плутон, Длиннопост

Часть этих дюн младше любого из вас! / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker

Их существование доказывает, что геологическая активность и атмосферные процессы на Плутоне намного интенсивнее, чем считалось ранее. Более того, присутствие дюн однозначно свидетельствует о наличии ветровой активности, способной преображать ландшафт.

С точки зрения геологического времени, плутонианские дюны можно назвать "младенцами" – они состоят из крошечных частиц замерзшего метана, по размеру сопоставимых с песчинками. Это особенно впечатляет при сравнении с марсианскими дюнами, формирование которых может занимать тысячи и даже миллионы лет.

На нашей планете подобные образования возникают благодаря эоловому переносу – процессу, при котором ветер перемещает наносы по поверхности, заставляя их рассеиваться, перекатываться, подскакивать, падать и снова соединяться (слипаться).

Удивительные снимки метановых дюн на Плутоне Вселенная, Астрономия, Наука, Космос, Плутон, Длиннопост

Горные массивы, расположенные севернее дюн / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker

Однако на Плутоне этот механизм работает иначе. Местные ветры слишком слабы для классического эолового переноса. Ученые предполагают, что ключевую роль играет процесс сублимации – прямого перехода льда в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Это явление подбрасывает частицы в воздух, а затем нисходящие потоки с окрестных гор подхватывают их и завершают создание метановых дюн.

Удивительные снимки метановых дюн на Плутоне Вселенная, Астрономия, Наука, Космос, Плутон, Длиннопост

Дюны позволяют понять, в каком направлении движутся нисходящие потоки с окрестных гор / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker

Несмотря на колоссальную удаленность от Солнца, Плутон остается поразительно активным миром, хранящим множество тайн. Для их раскрытия необходима отдельная исследовательская миссия, которая пока существует только в планах NASA.

Читайте также:

Показать полностью 3
10

Плутон без фильтров: как выглядит далекая карликовая планета в реальности

14 июля 2015 года космический аппарат NASA "Новые горизонты" совершил то, что еще недавно казалось невозможным – он сфотографировал Плутон с расстояния всего 35 445 километров. Но реальность оказалась не такой яркой, как мы привыкли видеть в СМИ.

Тусклая реальность

Представьте: вы – астронавт на борту "Новых горизонтов". Вы подлетаете к бывшей девятой планете Солнечной системы и смотрите в иллюминатор. Что вы видите? Темный, едва различимый силуэт карликовой планеты. Никаких ярких красок, никакой сочной картинки. Просто тусклый мир в поясе Койпера, где солнечный свет в 1 600 раз слабее, чем на Земле.

Плутон без фильтров: как выглядит далекая карликовая планета в реальности Вселенная, Космос, Наука, Астрономия, Плутон, Астрофизика, Длиннопост

Вот таким бы вы увидели Плутон своими глазами / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Однако в СМИ и научных публикациях мы видим совсем другой Плутон – яркий, контрастный, с отчетливо видимыми деталями поверхности. В чем же причина такого расхождения?

Плутон без фильтров: как выглядит далекая карликовая планета в реальности Вселенная, Космос, Наука, Астрономия, Плутон, Астрофизика, Длиннопост

Обработанное изображение Плутона / © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Это не обман и не художественный вымысел. Ученые специально усиливают яркость и контрастность снимков, насыщают цвета. И делают это не ради красоты, а для науки. Причина проста: наши глаза эволюционировали для работы в земных условиях освещения. Когда исследователи изучают поверхность далеких миров, им необходимо различать каждую деталь – кратеры, разломы, возвышенности. На "реалистичных" темных снимках это сделать практически невозможно. Поэтому фотографии обрабатывают, делая их более информативными для научного анализа.

Не только Плутон

Эта практика касается не только снимков Плутона. NASA регулярно обрабатывает фотографии других планет (включая карликовые). Иногда это приводит к удивительным результатам: марсианское небо может казаться голубым, а атмосфера Юпитера – переливаться всеми цветами радуги. Но для каждого такого "художественного" снимка существует оригинал, показывающий, как все выглядит на самом деле.

Плутон без фильтров: как выглядит далекая карликовая планета в реальности Вселенная, Космос, Наука, Астрономия, Плутон, Астрофизика, Длиннопост

Обработанное изображение с поверхности Марса, полученное ровером NASA Perseverance / © NASA/JPL-Caltech

Плутон без фильтров: как выглядит далекая карликовая планета в реальности Вселенная, Космос, Наука, Астрономия, Плутон, Астрофизика, Длиннопост

Оригинальное изображение с поверхности Марса, полученное ровером NASA Perseverance / © NASA/JPL-Caltech

Между правдой и красотой

В итоге мы оказываемся в интересной ситуации: чтобы лучше изучить реальность, ученым приходится ее "приукрашивать". Но благодаря этому мы не только получаем важные научные данные, но и можем увидеть два разных лица далеких миров – их реальный облик и их "научный портрет". И оба эти взгляда одинаково ценны: один показывает нам истинную картину космоса, другой помогает его понять.

Читайте также:

Показать полностью 4
2

В царстве абсолютного холода: ледяные горы Плутона

В Солнечной системе существует лишь два известных науке небесных тела, где можно наблюдать величественные горы с белоснежными вершинами. Первое, конечно, наша Земля. Но вторым, как ни удивительно, является далекий Плутон. Однако природа этих белых "шапок" кардинально отличается от земных аналогов.

В царстве абсолютного холода: ледяные горы Плутона Астрофизика, Космос, Астрономия, Вселенная, Плутон, Длиннопост

Горы Тенцинга (левый передний план); горы Хиллари (горизонт); равнина Спутника (справа). Изображение было получено 14 июля 2015 года космическим аппаратом NASA "Новые горизонты" / © NASA/JHU APL/SwR

Метановый иней вместо снега

Согласно исследованию, результаты которого были опубликованы в престижном научном журнале Nature Communications, вершины плутонианских гор покрыты не привычным нам снегом, а тончайшим слоем метанового инея. Это открытие стало очередным свидетельством уникальности геологических процессов, протекающих на этой далекой карликовой планете.

Ледяные исполины

Особенность гор Плутона заключается в их составе: они почти полностью состоят из водяного льда. На первый взгляд это может показаться невероятным – как могут существовать горы изо льда? Ответ кроется в экстремальных условиях этого небесного тела.

В царстве абсолютного холода: ледяные горы Плутона Астрофизика, Космос, Астрономия, Вселенная, Плутон, Длиннопост

Горы Тенцинга, вид сверху / © NASA/JHU APL/SwR

На Плутоне царят поистине космические холода: температура может опускаться до -233 градусов по Цельсию. При таких условиях происходят удивительные трансформации привычных нам веществ.

"Температура на Плутоне настолько низкая, что водяной лед становится твердым и прочным, как камень на Земле, — объясняет Танги Бертран, астроном из Исследовательского центра Эймса в Калифорнии. — Именно поэтому на этой карликовой планете могут существовать огромные горы из водяного льда".

В царстве абсолютного холода: ледяные горы Плутона Астрофизика, Космос, Астрономия, Вселенная, Плутон, Длиннопост

Горы Хиллари, вид с пролетающего зонда "Новые горизонты" / © NASA/JHU APL/SwR

Научное значение

Это удивительное открытие, сделанное благодаря историческому пролету космического аппарата NASA "Новые горизонты" мимо системы Плутона, стало настоящим прорывом в планетарной науке. Оно не только кардинально изменило наши представления о геологическом разнообразии в Солнечной системе, но и открыло новую главу в понимании того, как экстремальные условия могут создавать, казалось бы, невозможные ландшафты.

Существование гор из водяного льда на Плутоне заставляет ученых пересмотреть свои теории о том, какие геологические формации могут возникать на других планетах и их спутниках, где царят сверхнизкие температуры. Более того, это открытие намекает на возможность существования еще более экзотических ландшафтов в дальних уголках нашей космической окрестности.

Читайте также:

Показать полностью 3
Отличная работа, все прочитано!