Ученые из NASA разрешили вопрос о красноватом цвете полярных регионов Харона — крупнейшего спутника Плутона. Оказывается, там лежат слои органических молекул, которые отсвечивают красным в отраженном от Плутона свете. Подробнее с результатами работы можно ознакомиться в статье в Nature и кратко в пресс-релизе NASA.
Космическая станция NASA New Horizons сфотографировала Харон накануне сближения 14 июля 2015 года. На изображении высокого разрешения, где совмещены снимки в голубом, красном и инфракрасном цвете, сделанные прибором Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC), виден полярный регион красноватого цвета. Неофициально его назвали Мордор Макула. Ученых долгое время будоражила загадка красноватого оттенка.
Чтобы узнать его причину, ученые соединили данные анализа детальных снимков Харона, присланные New Horizons, с компьютерными моделями, которые симулируют образование льда на полюсах Харона. Ученые миссии предположили, что метан из атмосферы Плутона захватывает гравитационное поле Харона, и там он медленно преобразуется в красноватый материал.
Авторы статьи решили узнать, в каких условиях метан пребывает на Хароне. Они создали модели, которые учитывают движение Плутона и Харона по орбите вокруг Солнца. Один оборот составляет 248 лет. Из-за этого на их полюсах образуются экстремальные погодные условия. Век темноты сменяется веком света. Температура поверхности во время длинных зим на Хароне составляет минус 257 градусов. Этого достаточно, чтобы заморозить метан до твердого состояния.
«Молекулы метана перемещаются на поверхности Харона, пока не уходят назад в космос или на территорию холода на полюсе, где замерзают, образуя тонкий слой метанового льда, таящий следующей весной», — сказал Уил Грунди (Will Grundy), член научной группы New Horizons из Обсерватории Лоуэлла в США и ведущий автор статьи.
Моделирование также показало, что весной на Харон возвращается солнечный свет и запускает преобразование замерзшего метана в газ. В то время как метановый лед быстро сублимируется (то есть высушивается), более тяжелые гидрокарбонаты, образующиеся при этом, остаются на поверхности. Затем Солнце облучает то, что осталось от метана, с образованием толинов, которые медленно накапливаются на полюсах Харона в течение миллионов лет. Именно толины окрашиваются в красноватый цвет от отраженного от Плутона света. New Horizons наблюдал Харон зимой и только в лучах, отраженных от Плутона, подтвердив тем самым, что аналогичная активность появилась на обоих полюсах.
«Это исследование решило одну из самых больших загадок Харона. Возможно, на других малых планетах в поясе Койпера и их спутниках могут быть сходные условия, а может быть, «атмосферный перенос» где-то сильнее», — прокомментировал Алан Стерн (Alan Stern) из Юго-Западного исследовательского института, соавтор статьи.
Напомним, что поперечник Харон составляет всего 1214 км. На его снимках можно разглядеть детали размером 2,9 км.
