Peisajul înghețat al lui Pluto iese la vedere

LAUREL, Md. — Alan Stern, șeful misiunii New Horizons din Pluto, a spus doar trei cuvinte pentru echipa de oameni de știință și ingineri reunită cu el pe 14 iulie: „Am făcut-o”.

La 20:52:37, ora estului, o antenă radio de lângă Madrid a primit primul semnal de la navă spațială de când a bâzâit planeta pitică. După zeci de ani de planificare și o călătorie de 9,5 ani prin aproape 5 miliarde de kilometri de spațiu interplanetar (SN: 27.06.15, str. 16), sonda New Horizons a raportat că este în stare bună de sănătate și că misiunea a fost un succes. Nava spațială a zburat pe o rază de 12.500 de kilometri de Pluto, conform programului.

„Nava noastră spațială a făcut exact ceea ce trebuia să facă”, a spus managerul operațiunilor misiunii Alice Bowman. „Așa cum am planificat-o, așa cum am exersat.”

De acum înainte, Pluto și cele cinci luni ale sale nu vor mai fi puncte abstracte de lumină, ci lumi reale cu multe povești de spus. Și chiar și cu doar câteva observații preluate de la sutele încă stocate pe New Horizons, Pluto și cea mai mare lună a sa, Charon, remodelează deja ceea ce astronomii credeau că știu despre spatele frigide ale sistemului solar.

„M-am așteptat să fie complicat și uimitor”, spune Will Grundy, un om de știință planetar la Observatorul Lowell din Flagstaff, Arizona. „Dar nu aveam idee că va fi atât de complicat și uimitor”.

Pluto și Charon sunt lumi vibrante, diverse. Munții, canioanele, roca de bază înghețată și zăpada cu azot sunt câteva dintre trăsăturile care modelează aceste lumi, care nu seamănă cu oricare alta care orbitează în jurul soarelui. Unele terenuri au fost proaspăt reaparite, modelate de forțe interne care nu sunt deloc înțelese. Alții au rezistat testului timpului, servind drept martori ai celei mai multe din istoria sistemului solar.

„Nu spunem că Pluto arată ca această lume sau acea lume”, spune expertul planetar Cathy Olkin de la Institutul de Cercetare de Sud-Vest din Boulder, Colorado. „Nu există nimic asemănător.”

Întrebați orice om de știință din echipă sau din afara ei despre modul în care o lume solitară de gheață veche de 4,6 miliarde de ani se reface în mod activ, iar cel mai frecvent răspuns este o pauză lungă urmată de o ridicare din umeri.

„Suntem ca geologii care abia încep să învețe geologia”, spune Grundy. Acolo, unde temperaturile depășesc la -223 ° Celsius și roca de bază este forjată din gheață de apă întărită, oamenii de știință planetar se află pe un teren necunoscut.

Nu că oamenii de știință din misiune ar fi avut mult timp să proceseze pe deplin ceea ce au văzut. Au fost nevoiți să efectueze analize superficiale în timp ce navigau într-o atmosferă asemănătoare circului la Laboratorul de Fizică Aplicată Johns Hopkins din Laurel, Md., casa centrului de operațiuni ale misiunii. Printre pălăriile în formă de nave spațiale, cărțile de schimb Pluto (strângeți-le pe toate nouă!), ovațiile în picioare și fluturarea drapelului, controlul misiunii s-a simțit uneori ca un miting politic.

Dar, cu sărbătoarea în spate, echipa se poate întoarce acum la partea distractivă: să-și dea seama ce au de spus Pluto și Charon.

Ambele lumi arată deja o diversitate incredibilă. Pluto prezintă un peisaj proeminent în formă de inimă, numit în mod informal Tombaugh Regio în onoarea descoperitorului planetei pitice. Acest teritoriu este lipsit de cratere, ceea ce înseamnă că este probabil tânăr. Spre nord, inima cedează loc unui pământ mai vechi, zdrobit. „Ventriculul drept” al inimii se amestecă într-un teren ondulat, în timp ce cealaltă jumătate se îndreaptă împotriva unei centuri întunecate care se înfășoară în jurul ecuatorului.

Regiunile luminoase par a fi acoperite cu gheață de azot, metan și monoxid de carbon. Terenurile mai întunecate sunt probabil pătate de hidrocarburi pătate de expunerea îndelungată la radiațiile ultraviolete ale soarelui.

La sud de Tombaugh Regio se află ceea ce ar putea fi cea mai mare surpriză dintre toate: munți de gheață de apă solidă de aproximativ 3.000 de metri înălțime. Acoperiți-le cu pini și nu ar părea deplasat în Munții Stâncoși. Oamenii de știință din misiune estimează că suprafața de aici nu are mai mult de 100 de milioane de ani.

„Aceasta este o poveste recurentă”, spune David Jewitt, un om de știință planetar de la Universitatea din California, Los Angeles, care nu face parte din echipa New Horizons. „Am fost într-o grămadă de locuri mici pe care nimeni nu se aștepta să fie activ.”

Lunii înghețați ale planetelor gigantice prezintă o diversitate și activitate similară. Gheizerele de apă erup pe luna lui Saturn, Enceladus; luna uraniană Miranda prezintă stânci falnice de gheață; iar suprafața lui Triton, cea mai mare lună a lui Neptun, a fost reapărută la suprafață.

Lunii sunt influențați de planetele pe care le orbitează. Gravitația unei planete se întinde și își relaxează lunile, ceea ce generează căldură care poate alimenta activitatea geologică.

Dar în absența unei planete mari, ce îl încălzește pe Pluto? Oamenii de știință planetar au câteva idei. Elementele radioactive, cum ar fi toriul și uraniul prinse într-un miez stâncos, ar putea încălzi suprafața. Sau poate că un ocean subteran îngheață, eliberând suficientă căldură pentru a alimenta gheizerele și criovulcanii.

Charon, între timp, este destul de diferit de Pluto, un mister având în vedere că cei doi locuiesc unul lângă altul de peste 4 miliarde de ani. Suprafața lui Charon este mai întunecată, cu mai multe cratere (deși nu atât de multe pe cât se aștepta) și mai puțină gheață. Stânci lungi de 1.000 de kilometri taie peisajul, în timp ce canioane adânci de 10 kilometri sculptează crestături pe marginea vizibilă a lunii.

„Charon arată ca un amalgam al unor sateliți saturnieni și uranieni”, spune Paul Schenk de la Institutul Lunar și Planetar din Houston, „dar polul său întunecat este unic”.

Petele înnegrite de pe polul nord al Lunii nu se găsesc în altă parte în sistemul solar – iar Pluto este probabil de vină. Pe măsură ce atmosfera lui Pluto se scurge în spațiu, ea poate transporta în sus pete de hidrocarburi întunecate, dintre care unele aterizează pe Charon. Stâlpul, care iese dintr-o iarnă lungă de zeci de ani, ar putea fi suficient de rece pentru ca un furnir subțire din efluentul lui Pluto să se lipească de suprafață.

Oamenii de știință planetar au în mod clar munca depusă pentru ei. Orice concluzie la care ajunge echipa acum ar putea fi foarte bine dovedită greșită într-o lună. Doar 1% din date sunt transmise imediat. Restul observațiilor nu se vor termina descărcarea până la sfârșitul anului 2016.

Pe măsură ce datele se scurg, cercetătorii vor studia lunile mai mici, vor căuta inele care înconjoară Pluto și vor încerca să înțeleagă cum scapă atmosfera sa și dacă împarte acea atmosferă cu Charon, care ar fi mai întâi un alt sistem solar.

În acest moment, oamenii de știință se luptă să identifice pur și simplu ceea ce văd. „Este ca mormane de chestii cu caneluri pe ele”, spune omul de știință planetar John Spencer de la Institutul de Cercetare de Sud-Vest în timp ce descrie terenul din apropierea munților de gheață. Nu foarte tehnic, poate, dar acesta este un mediu extraterestră într-un tărâm neexplorat al sistemului solar.

„Este derutant”, spune Spencer, „dar este derutant într-un mod foarte interesant și minunat.”