Partea întunecată a lui Pluto dezvăluie indicii despre atmosfera și ciclurile sale de îngheț

Partea întunecată a lui Pluto a intrat în vedere slabă, datorită luminii lunii planetei pitice.

Când sonda spațială New Horizons a NASA a zburat pe lângă Pluto în 2015, aproape toate imaginile suprafeței neașteptat de complexă a planetei pitice erau cu partea iluminată de soare (SN: 7/15/15). Întunericul a învăluit cealaltă emisferă a planetei pitice. Unele dintre ele, cum ar fi zona de lângă polul sud, nu văzuseră soarele de zeci de ani.

Acum, oamenii de știință din misiune au lansat în sfârșit o vedere granulată a părții întunecate a planetei pitice. Cercetătorii descriu procesul de fotografiere și ce le spune despre modul în care ciclul azotului lui Pluto îi afectează atmosfera 20 octombrie în Jurnalul de Științe Planetare.

Înainte ca New Horizons să treacă de Pluto, echipa a bănuit că cea mai mare lună a planetei pitice, Charon, ar putea reflecta suficientă lumină pentru a ilumina suprafața lumii îndepărtate. Așa că cercetătorii au pus nava spațială să se întoarcă spre soare pentru a arunca o privire de despărțire la Pluto.

imagine alb-negru a părții întunecate a lui Pluto
New Horizons a surprins această vedere a părții întunecate iluminate din spate a lui Pluto, în timp ce nava spațială s-a retras de planeta pitică în 2015. Unele pete deschise și întunecate au fost iluminate de lumina slabă a lunii Charon a lui Pluto.NOIRLab, SwRI, JHUAPL, NASA

La început, imaginile au arătat doar un inel de lumină solară care se filtra prin atmosfera încețoșată a lui Pluto (SN: 7/24/15). „Este foarte greu să vezi ceva în acea strălucire”, spune planetarist John Spencer de la Institutul de Cercetare de Sud-Vest din Boulder, Colorado. „Este ca și cum ai încerca să citești un semn de stradă când mergi spre apusul soarelui și ai un murdar murdar. parbriz.”

Spencer și colegii au făcut câțiva pași pentru a face posibilă scoaterea din strălucire a detaliilor laturii întunecate a lui Pluto. În primul rând, echipa a cerut navei spațiale să facă 360 de instantanee scurte ale planetei pitice iluminate din spate. Fiecare a durat aproximativ 0,4 secunde, pentru a evita supraexpunerea imaginilor. Echipa a făcut, de asemenea, instantanee ale soarelui fără Pluto în cadru, astfel încât soarele să poată fi scăzut după fapt.

Tod Lauer de la Observatorul Național de Astronomie Optică din Tucson, Arizona, a încercat să proceseze imaginile când a primit datele în 2016. La acea vreme, restul datelor de la New Horizons erau încă proaspete și i-au atras cea mai mare parte a atenției, așa că nu a avut timp să abordeze un proiect atât de complicat.

Dar „a fost ceva care a stat acolo și m-a mâncat”, spune Lauer. A încercat din nou în 2019. Deoarece nava spațială se mișca în timp ce lua imaginile, fiecare imagine a fost puțin pătată sau neclară. Lauer a scris un cod de computer pentru a elimina neclaritatea din fiecare cadru individual. Apoi a adăugat lumina reflectată de Charon în fiecare dintre acele sute de imagini împreună pentru a produce o singură imagine.

„Când Tod a făcut acea analiză minuțioasă, în sfârșit am văzut ceva care se ivește în întuneric acolo… dându-ne o scurtă privire a cum arată polul întunecat al lui Pluto”, spune Spencer.

Faptul că echipa a obținut orice este impresionant, spune omul de știință planetar Carly Howett, de asemenea de la Southwest Research Institute și care face parte din echipa New Horizons, dar nu a fost implicat în această lucrare. „Este foarte, foarte greu de lucrat cu acest set de date”, spune ea. „Felicitări acestei echipe. Nu mi-aș fi dorit să fac asta.”

Imaginea, spune Howett, îi poate ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă modul în care atmosfera rece de azot a lui Pluto variază în funcție de anotimpurile sale lungi de decenii. Atmosfera lui Pluto este controlată de cât de mult azot este într-o fază gazoasă în aer și de cât de mult este înghețat la suprafață. Cu cât se evaporă mai multă gheață cu azot, cu atât atmosfera devine mai groasă. Dacă prea mult azot îngheață pe sol, atmosfera s-ar putea prăbuși cu totul.

imaginea lui Pluto care arată diferite tipuri de gheață reprezentate de culori diferite
În această imagine a părții luminate de soare a lui Pluto de la sonda spațială New Horizons a NASA, diferite culori reprezintă diferite tipuri de gheață. O scurtă privire a emisferei întunecate a lui Pluto în imaginile misiunii recent lansate dezvăluie câteva detalii noi despre modul în care se comportă acele gheață.SwRI, JHUAPL, NASA

Când New Horizons era acolo, polul sudic al lui Pluto părea mai întunecat decât polul nord. Asta sugerează că nu a existat o mulțime de îngheț de azot proaspăt înghețat din atmosferă acolo, chiar dacă era aproape de iarnă. „Vara anterioară s-a încheiat cu zeci de ani în urmă, dar Pluto se răcește destul de încet”, spune Spencer. „Poate că este încă atât de cald [that] gerul nu se poate condensa acolo și asta împiedică atmosfera să se prăbușească.”

În mijlocul imaginii era un punct luminos, care ar putea fi un depozit de gheață proaspătă. Nici asta nu este surprinzător, spune Howett. S-ar putea ca gheața să se deplaseze în continuare de la polul nord la polul sud, pe măsură ce Pluto se deplasează mai adânc în timpul iernii.

„Ne gândim la asta de mult timp. Are sens”, spune ea. „Dar este plăcut să vezi că se întâmplă.”