Udforskning af pluto med New Horizons-rumfartøjet. New Horizons of Pluto

TASS-DOSSIER /Inna Klimacheva/. Den 14. juli 2015 fløj et rumfartøj fra Jorden tæt på Pluto for første gang. Den amerikanske automatiske interplanetariske station New Horizons er kommet så tæt som muligt på dværgplaneten i en afstand af 12,5 tusinde km.

Pluto

Dette himmellegeme blev opdaget den 18. februar 1930 af den amerikanske astronom Clyde Tombaugh (1906-1997).

Tidligere blev Pluto betragtet som en fuldgyldig niende planet i solsystemet, men i 2006 erklærede Den Internationale Astronomiske Kongres den for en dværgplanet.

Pluto er cirka 5,7 milliarder km fra Jorden. Inden de besøgte New Horizons, havde forskerne kun fotografier af dværgplaneten taget fra lavt kredsløb om Jorden af ​​Hubble-teleskopet (Hubble; et fælles amerikansk-europæisk projekt). Disse fotografier gjorde det dog muligt kun at skelne de mest generelle overfladedetaljer.

Projektets historie

Den automatiske interplanetariske station New Horizons (fra engelsk "New Horizons") blev skabt efter ordre fra National Aeronautics and Space Administration (NASA; NASA) ved Applied Physics Laboratory ved Johns Hopkins University (Johns Hopkins University; Baltimore, Maryland, USA) .

Laboratoriet sørger også for overordnet ledelse af New Horizons-missionen. Southwest Research Institute (San Antonio, Texas) er ansvarlig for det videnskabelige udstyr, der er installeret på rumfartøjet.

Arbejdet med designet af enheden begyndte i slutningen af ​​1990'erne, og byggeriet begyndte i 2001. Udgifterne til projektet i 2006 blev anslået til 650 millioner dollars.

Karakteristika for AMS

• Rumfartøjet har form som et uregelmæssigt prisme.
• Dens dimensioner er 2,2 x 2,7 x 3,2 m, totalvægt er 478 kg.
• Det indbyggede computerkompleks består af to systemer - kommando og databehandling; navigation og kontrol. Hver af dem er duplikeret; som følge heraf er der fire computere ombord på AWS.
• Fremdriftssystemet omfatter 14 motorer (12 til orientering og to til korrektion), der kører på hydrazin.
• Strømforsyningen leveres af en radioisotop termoelektrisk generator (RTG) ved hjælp af plutonium-238 dioxid (ved lanceringen var der 11 kg radioaktivt brændstof om bord, som blev købt fra Rusland).
• RTG-effekten er 240 watt, når man nærmer sig Pluto er den omkring 200 watt.
• For at gemme videnskabelig information er der to flash-hukommelsesbanker med en samlet kapacitet på 16 gigabyte - den primære og backup.

Videnskabeligt udstyr

Enheden er udstyret med syv videnskabelige instrumenter:

• ultraviolet kamera-spektrometer Alice ("Alice");
• observationskamera Ralph ("Ralph");
• optisk teleskopkamera LORRI ("Lorry") med en opløsning på 5 mikroradianer (en måleenhed for vinkelopløsning i astronomi), designet til detaljeret og langtrækkende fotografering; radiospektrometer REX ("Rex");
• partikelanalysator SWAP ("Swap");
• partikeldetektor PEPSSI ("Pepsi");
• kosmisk støvdetektor SDC (SDC).

Ud over videnskabeligt udstyr er der ombord på rumfartøjet en kapsel med en del af asken fra astronomen Clyde Tombaugh samt en cd med navnene på 434 tusind 738 jordboere, der deltager i NASAs "Send dit navn til Pluto"-kampagne.

Start og flyvning

New Horizons blev opsendt den 19. januar 2006 af en Atlas V løfteraket (Atlas 5) fra Cape Canaveral Space Center (Florida, USA).

I april 2006 krydsede rumfartøjet kredsløbet om Mars, i februar 2007 udførte det en tyngdekraftsassistance-manøvre i nærheden af ​​Jupiter, og i juni 2008 fløj det forbi Saturn. I juli 2010 undersøgte han Neptun og dens satellit Triton, i marts 2011 krydsede han Uranus kredsløb og i august 2014 Neptun.

I januar-februar 2015 begyndte New Horizons at observere Pluto og dens største satellit, Charon. I begyndelsen af ​​april, da den nærmede sig planeten i en afstand af 113 millioner km, sendte den automatiske station fotografier til Jorden. I maj blev der taget fotografier af dets satellitter - Hydra, Niktas, Kerberos, Styx, i juni - de første farvebilleder af Pluto og Charon (på trods af den lave opløsning af billederne var det muligt at se forskellen i farven på overflader af himmellegemer, planetens farveskema er tættere på beige-orange, satellitten - grå).

Den 4. juli 2015 opstod der en computerfejl ved den automatiske interplanetariske station, og kommunikationen med enheden gik tabt. AWS gik i sikker tilstand og holdt op med at indsamle data. To dage senere, den 6. juli, vendte den automatiske station tilbage til normal drift.

Møde med Pluto

Den 14. juli 2015 kom New Horizons så tæt som muligt på Pluto - i en afstand af 12,5 tusinde km. Efter 14 minutter befandt rumfartøjet sig i den mindste afstand fra Charon - 28,8 tusinde km. Men et bekræftelsessignal om opnåelsen af ​​hovedmålet med rejsen blev modtaget fra ham af Jorden først den næste dag - den 15. juli.

Det interplanetariske apparat fløj nær dværgplaneten og udførte observationer i 9 dage. Han var den første, der fik detaljerede farvefotografier af Pluto og Charon (offentliggjort i september 2015), og udførte undersøgelser af dværgplanetens atmosfære.

Det var ikke muligt at opdage nogen nye satellitter af Pluto, ud over de allerede kendte fem. Alle observationer blev udført fra en forbiflyvningsbane, hvorfor kun en del af Plutos overflade blev fotograferet i god opløsning. New Horizons kunne ikke komme ind i dværgplanetens kredsløb på grund af dens høje hastighed - cirka 14,5 tusinde km/s.

Det er planen, at New Horizons vil transmittere de indsamlede data indtil oktober - december 2016 (signaler fra det når Jorden med en forsinkelse på 4,5 timer). I juli 2016 var mere end 75 % af de data indsamlet af rumfartøjet under dets forbiflyvning nær Pluto allerede blevet transmitteret.

Fortsættelse af missionen

Efter at have udforsket Pluto gik New Horizons til andre objekter i Kuiperbæltet, som inkluderer dværgplaneten. Bæltet ligger 5 milliarder km fra Solen, ud over Neptuns kredsløb, og består af små himmellegemer. Den blev opkaldt efter den amerikanske astronom Gerard Kuiper, som i 1950 foreslog eksistensen af ​​små kroppe hinsides Neptun.

I januar 2019 forventes rumfartøjet at flyve nær et andet bælteobjekt - en lille asteroide 2014 MU69 med en diameter på omkring 45 km. New Horizons udforskning af Kuiperbælts objekter vil fortsætte indtil 2021.

Den 13. juli 2016 har den automatiske interplanetariske station været i flyvning i 10 år, 5 måneder og 25 dage.

New Horizons' forventede færdiggørelsesdato er 2026.

I 2006, den 19. januar, opsendte NASAs rumfartsorganisation rumfartøjet New Horizons som en del af New Frontiers-programmet. Rummissionens opgave er at studere de fjerne planeter i Solsystemet, og hovedmålet er at studere planeten Pluto og dens satellit Charon.

Missionsplaner og mål

New Horizons rummission er designet til 15-17 år; langs den lange vej til Pluto skal enheden samtidigt se planeten Mars (den har allerede passeret Mars kredsløb i 2006), udforske Jupiter og udføre en tyngdekraftsmanøvre fra en stor planets kredsløb for at opnå større hastighed for videre vej, krydse Saturns og Uranus kredsløb, flyve derefter tæt på Neptun, samtidig med at "klikke" på den med LORRI-kameraet for at teste den, før du når Pluto og sende billeder til Jorden. I 2015 skulle New Horizons nå Pluto og begynde at studere det, så New Horizons-billeder skulle overstige størrelsen og kvaliteten af ​​Hubble-billeder.

New Horizons rumfartøj

(Lanceringen af ​​køretøjet på Atlas-5 løfteraket fra Cape Canaveral)

Dette nyeste langdistance-rumfartøj forlod planeten Jorden i januar 2006 med den højeste hastighed i astronautikkens historie på 16,21 km/sek., selvom dens hastighed i øjeblikket er mindre end 15,627 km/sek. Enheden har forskelligt tilbehør, et LORRI-kamera med en opløsning på 5 mikroradianer til detaljeret optagelse på lang afstand, et spektrometer til at søge efter neutrale atomer, et radiospektrometer til at studere Plutos atmosfære, termiske egenskaber og masse, samt til at studere satellit af planeten Pluto Charon og andre tilknyttede planeter og objekter, såsom for eksempel himmelobjektet VNH0004, der kredser om Solen i en afstand af 75 millioner km fra den.

(Skematisk billede af New Horizons-rumfartøjet)

Rumfartøjet er lille i størrelsen 2,2 × 2,7 × 3,2 meter, vejer 478 kg sammen med 80 kg brændstof, men har ikke desto mindre et kraftigt system af antenner og forstærkere til kommunikation med Jorden. Men hvis enheden nær Jupiter kan transmittere data med en hastighed på 38 kbit/s (4,75 kilobyte pr. sekund), så vil dataoverførselshastigheden fra Plutos kredsløb falde til kun 96 bytes pr. sekund, hvilket betyder, at det vil tage en hel time til at modtage 1 megabyte , men disse data er ekstremt vigtige for videnskaben, og videnskabsmænd forventer mest nye, tidligere ustuderede data fra apparatet, nærbilleder af Pluto og Charon og endda billeder af høj kvalitet.

New Horizons rute

(Flyvebane for New Horizons-rumfartøjet)

19. januar 2006 - New Horizons blev opsendt med succes fra Cape Canaveral, planeten Jorden. Enheden blev løftet ved hjælp af det mest kraftfulde amerikanske løfteraket Atlas-5, hvoraf de fire første-trins-motorer, det skal bemærkes, var udstyret med russisk-fremstillede RD-180-motorer. (opgave afsluttet)

11. juni 2006 - New Horizons-rumfartøjet fløj i en afstand af 110.000 km nær asteroide 132524 APL (opgave afsluttet)

(Fotografi af New Horizons-apparatet af planeten Jupiter; to satellitter, Ganymedes og Europa, er synlige på fotografiet)

28. februar 2007 - New Horizons-rumfartøjet nærmede sig Jupiter og udførte en gravitationsmanøvre og fotograferede samtidig planeten og satellitten Io i høj kvalitet (opgave afsluttet)

(Billede fra New Horizons-apparatet af Jupiters satellit Io i høj farvekvalitet, som tydeligt viser vulkanudbruddet)

(Billede af New Horizons-apparatet af planeten Neptun)

30. juli 2010 - rumfartøjet fotograferede Neptun og dens måne Triton, beliggende i en afstand af 23,2 AU. e. fra planeten (opgave afsluttet)

10. januar 2013 - vellykket kommunikation med enheden og indlæsning af opdateret software om bord på rumfartøjet (opgave afsluttet)

(Billede af Pluto i en afstand af 3,6 milliarder kilometer fra New Horizons-rumfartøjet, taget den 6. oktober 2007 af LORRI-kameraet om bord på enheden)

Oktober 2013 - New Horizons rumfartøjet vil være i en afstand på 5 AU. fra Pluto (opgave afsluttet)

Februar 2015 - tilgang til Pluto og begyndelsen på de første observationer af planeten (opgave afsluttet)

14. juli 2015 - den tættest mulige afstand til Pluto, New Horizons-rumfartøjet fløj mellem planeten Pluto og dens satellit Charon og udforskede i flere dage planeten og satellitten fra meget tæt afstand, og sendte unikke data til Jorden (opgave afsluttet)

(Billede af Pluto fra en afstand af 12.500 km, taget af New Horizons-rumfartøjet. Fotokilde: NASA)

Efter at have tilbagelagt omkring 5 milliarder kilometer, rejst en rejse på 9 år og nærmet sig Pluto så tæt som muligt, transmitterede New Horizons det første mest detaljerede billede af dværgplaneten Pluto fra en afstand på kun 12,5 tusinde kilometer.

(Billede af overfladen af ​​Pluto af New Horizons-apparatet, hvorpå du kan se et 3,5 tusinde meter højt bjerg og kratere i forskellige størrelser. Fotokilde: NASA)

New Horizons skulle derefter indhente information om atmosfæren, temperaturen og lære om Plutos overfladesammensætning og geologi. Rumfartøjet vil derefter udforske Plutos måne Charon. Det mangler at se, om Charon er en satellit, eller om Charon er den samme dværgplanet, i hvilket tilfælde Plato-Charon systemet vil være en dobbeltplanet (opgave afsluttet)

Videnskaben

Dagen før foretog New Horizons-rumfartøjet Pluto for første gang forbi og indsamlede data fra denne dværgplanet og dens måner.

Efter at have tilbragt mere end 9,5 år i rummet, kom enheden tættest på Pluto, idet den var i en afstand af 12.500 km fra dens overflade.

Denne begivenhed vil for evigt forblive i historien som det øjeblik, hvor menneskeheden første gang besøgte Pluto. Her er nogle interessante fakta om New Horizons-missionen til Pluto.

Rumskib "New Horizons"

1. New Horizons er det hurtigste rumfartøj, der nogensinde er blevet opsendt.

I 2006 sendte Atlas 5-raketten New Horizons ud i rummet. I den tredje fase af adskillelse bevægede enheden sig med en hastighed på 16 km i sekundet. For at sætte denne hastighed i perspektiv tog det Apollo-astronauterne 3 dage at komme til Månen, men New Horizons ville have tilbagelagt den samme afstand på 9 timer.

2. Da New Horizons blev opsendt, var Pluto stadig en planet.

Da rumfartøjet blev opsendt, udtrykte forskerne allerede tvivl om Plutos status som planet. Dette blev foranlediget af opdagelsen af ​​et objekt, der i størrelse ligner Pluto, Eris, opdaget i 2005.

Forskere skulle beslutte, om Eris ville blive den 10. planet, eller om der skulle foretages ændringer i definitionen af ​​begrebet "planet".

I sidste ende blev Pluto afklassificeret som en planet 8 måneder efter lanceringen af ​​New Horizons.

3. Jupiters tyngdekraft havde en slyngeeffekt på sonden.

Tyngdekraftsmanøvre indebærer, at et rumfartøj, der flyver nær en planet, bruger planetens tyngdekraft til at ændre hastighed eller retning, som om det blev opsendt med en enorm slangebøsse.

Jupiters tyngdekraft lancerede New Horizons og øgede dens hastighed til 83.700 km i timen. Ved at passere gennem det jovianske system fangede enheden for første gang et sådant fænomen som lyn nær Jupiters poler.

4. Om bord er asken fra manden, der opdagede Pluto.

I 1930 Clyde Tombaugh(Clyde Tombaugh) - en amerikansk astronom fra Lowell Observatory opdagede en planet, der senere fik navnet Pluto. Tombaugh døde i 1997, og noget af hans aske er ombord på New Horizons. Hans sidste ønske var at sende sin aske ud i rummet.

Når rumfartøjet passerer ud over Kuiperbæltet, vil astronomens aske være den første til at krydse solsystemet. Også ombord på sonden er der en CD med navne på 434.000 personer, som deltog i kampagnen "Send dit navn til Pluto".

Foto af Pluto fra New Horizons

5. Forskere betragter Pluto som "vidundernes videnskabelige verden."

Holdet af Johns Hopkins University-forskere, der leder New Horizons-missionen for NASA, beskriver Pluto-systemet som en "videnskabelig verden af ​​vidundere."

Udover at kortlægge geologi og morfologi, analysere atmosfæren og vejret, vil sonden også udforske Plutos største måne, Charon. Disse to himmellegemer, der kredser om det samme tyngdepunkt, udgør det eneste binære system i solsystemet. For første gang vil vi være i stand til at studere denne nye klasse af planeter kendt som "isdværge."

6. Hele missionen brugte mindre energi end en 100-watt pære.

Dette rumfartøj bruger radioisotop termoelektrisk generator(RTG) er en slags plutoniumkraftværk.

Som en termokande er enheden pakket ind i en termisk beskyttende belægning for at fange den varme, der genereres af sondens elektronik, og holde den ved en stabil temperatur. RTG'en giver ikke jetfremdrift, og sonden flyver med den hastighed, der skabes ved opsendelsen og ved hjælp af Jupiters tyngdekraft.

7. Data sendes til Jorden med en hastighed på 2 kbit/sek.

Rumfartøjet bruger en enorm antenne til at kommunikere med Deep space kommunikationsnetværk NASA. Dette er ikke så simpel en opgave: en stråle, der kun er 0,3 grader bred, skal nå Jorden fra Pluto og videre. Det tager 4 timer for dataene at nå frem til rumfartøjet, og når forbiflyvningen er overstået, skal der mere til 16 måneder til at sende alle data til Jorden.

New Horizons mission til Pluto 2015

8. Der er stort set ikke plads til fejl.

New Horizons tilbagelagde en afstand på næsten 4,8 milliarder kilometer og rejste med en hastighed på cirka 50.000 km i timen. Hvis den på grund af orbitalmekanik afviger blot 100 sekunder til siden, vil den ikke være i stand til at indsamle alle de nødvendige videnskabelige data. Tænk over det: en lille afvigelse, der kan slette 9,5 års flyvning.

9. Nye satellitter kan udgøre nye farer.

I 2011 opdagede New Horizons en anden måne, der kredsede om Pluto - Kerber og efter et tredje år - Styx. Dette var en spændende og foruroligende opdagelse.

Disse satellitter har ikke nok masse og tyngdekraft til at indeholde affald som følge af planetariske kollisioner, der kunne falde ned på rumfartøjet. Affaldet behøver dog ikke at være stort for at udgøre en fare. Selv en partikel på størrelse med et riskorn kan være katastrofal for sonden, da den bevæger sig med så høje hastigheder.

10. New Horizons-missionen stopper ikke ved Pluto.

Når først rumfartøjet passerer Pluto, vil det have nok energi til at fortsætte sin rejse til Kuiper bælter- en enorm region af iskolde kroppe og mystiske små objekter, der kredser forbi Neptun.

Disse objekter er byggestenene til Pluto og lignende planeter. New Horizons skal rejse mere end en milliard kilometer ud over Pluto.

New Horizons er et NASA-rumfartøj opsendt som en del af New Frontiers-programmet og designet til at studere Pluto og dens måne Charon. New Horizons var den første i historien til at transmittere farvebilleder af en dværgplanet og vil være den første til at studere den grundigt. Enheden forlod jordens nærhed med den hurtigste hastighed blandt kendte enheder. Enheden blev lanceret i januar 2006 og næsten ti år senere, i sommeren 2015, vil den nå Pluto. I alt er missionen designet frem til 2026.

I begyndelsen af ​​2019 fløj New Horizons-rumfartøjet forbi det fjerneste objekt, der blev studeret af mennesker - . I slutningen af ​​januar viste forskere en kvalitativ, hvoraf alle var under indtryk af, at den havde form som en håndvægt. Det viste sig, at denne idé var forkert - nye fotos viste, at objektet har en fladtrykt form, med en af ​​delene meget tyndere end den anden.

På trods af at enheden er placeret i en afstand på mere end 160 millioner kilometer fra sit mål - dværgplaneten Ultima Thule (2014 MU69) med en diameter på 15-20 kilometer - leverede den interplanetariske automatiske station "" det første fotografi af genstanden af ​​interesse. Billedet af dværgplaneten blev taget ved hjælp af Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) teleskopkamera monteret på enheden den 16. august og udgivet af rumfartsagenturet

I løbet af denne uge, startende den 14. juli, blev vi bombarderet med data om en utrolig episk begivenhed: NASAs New Horizons-rumfartøj fløj forbi en af ​​vores solsystems sidste grænser, Pluto.

New Horizons er det første rumfartøj designet til at nå Pluto, og videnskaben, det indsamler, vil i sidste ende omskrive vores lærebog om denne lille, iskolde verden, som vi ved så lidt om. New Horizons-missionen er unik på mange måder og har endda et par hemmeligheder ombord.

Lancering af New Horizonsblev den hurtigste i historien

Den 19. januar 2006 fastgjorde NASA New Horizons-rumfartøjet til toppen af ​​en Atlas V-raket og sendte det ud i rummet. Det var den hurtigste opsendelse i historien og nåede hastigheder på over 58.000 km/t. Blot ni timer efter opsendelsen havde enheden allerede nået Månen. Det tog Apollo-astronauterne tre dage at nå det. New Horizons-sonden nåede det otte gange hurtigere.

Hvornår blev New Horizons-sonden lanceret?, Pluto var stadig en planet

Da sonden blev opsendt, hviskede forskerne allerede bekymret om Plutos status blandt planeterne. Det skyldes, at objektet Eris i Pluto-størrelse blev opdaget i 2005, og astronomerne skulle beslutte, om Eris ville blive den tiende planet, eller om det ville være lettere at omdefinere en planet.

Pluto ophørte i sidste ende med at være en planet fem måneder efter, at New Horizons blev opsendt.

På trods af at New Horizons-sonden blev skabt til Pluto, så den også på Jupiter

I 2007 gennemførte New Horizons et vigtigt møde med Jupiter. Rumfartøjet havde brug for den gigantiske planets kraftige tyngdekraft, som accelererede sonden som en slangebøsse mod Pluto. Denne forbiflyvning var vellykket og accelererede sonden til yderligere 14.500 km/t.

New Horizons sondelavede den første video af et udenjordisk vulkanudbrud

En af Jupiters måner, Io, er hjemsted for mere end fire hundrede vulkaner, hvilket gør den til det mest geologisk aktive og tørreste objekt i vores solsystem. Da New Horizons-sonden nærmede sig Jupiter, tog den en række billeder af Io, der afslørede vulkanudbrud på overfladen.

Tilsammen gjorde disse billeder det muligt at skabe den første video af en vulkan i udbrud uden for Jorden.

New Horizons bærer asken fra Pluto-opdageren Clyde Tombaugh

Tombaugh opdagede denne dværgplanet i 1930, og 67 år senere bad han, mens han døde, om at sende sin aske ud i rummet. NASA placerede en håndfuld af hans aske på toppen af ​​New Horizons, før den blev lanceret i 2006. Hans rester "besøgte" den planet, han opdagede. Tombos aske er dog kun en af ​​en række hemmeligheder ombord på New Horizons.

New Horizons sondekører på nukleart brændsel

New Horizons-sonden flyver så langt fra Solen, at den ikke kan stole på solpaneler til at generere strøm. I stedet omdanner dets atombatteri stråling fra henfaldet af plutoniumatomer til elektricitet og forsyner dermed dens motor og instrumenterne om bord, så det kan indsamle så meget information som muligt.

Sådanne batterier er en mangelvare. NASA har for eksempel nok plutonium tilbage til et par af disse. Og de kommer ikke til at producere det endnu.

Der er syv instrumenter ombord på New Horizons, hvoraf to er opkaldt efter karakterer fra 1950'ernes tv-serier.

Fem af de syv New Horizons-instrumenter er repræsenteret ved akronymer. Nogle af dem lyder velkendte som PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation) og REX (Radio Science Experiment).

To instrumenter uden akronymer i deres navne er Ralph og Alice. Ralph vil hjælpe videnskabsmænd med at studere geologien og sammensætningen af ​​Plutos overflade, mens Alice vil studere Plutos atmosfære. Ralph og Alice (eller Alice) er to hovedpersoner i tv-serien Honeymooners fra 50'erne.

Alle New Horizons værktøjerfungere med minimalt energiforbrug, især Ralph-kameraet

Selvom Ralph-kameraet blev bygget for over 10 år siden, er det et af de mest sofistikerede kameraer, der nogensinde er lavet. Den vejer omkring 10 kilo og kræver samme mængde energi for at fungere som en lille bordlampe.

Dette kraftfulde instrument kan afsløre funktioner på Plutos overflade op til 60 meter på tværs.

Et lille stykke affald kan ødelægge enheden

New Horizons flyver i øjeblikket gennem rummet med 50.000 km/t. Hvis et stykke is eller støv rammer det, vil rumfartøjet blive ødelagt, før det overhovedet har en chance for at sende data tilbage til missionskontrol.

"Selv små partikler på størrelse med et riskorn kan være dødelige for New Horizons, fordi vi bevæger os så hurtigt," sagde Alan Stern, New Horizons' hovedefterforsker.

Missionen slutter ikke med Pluto

Hvis alt går godt med Pluto, eller hvis New Horizons har nok brændstof tilbage, vil sonden flyve videre for at studere mindst et objekt mere i området af solsystemet ud over vores planeter i Kuiperbæltet.

Dette bælte ligger på kanten af ​​vores solsystem og er 20 gange bredere end asteroidebæltet, der adskiller Mars fra Jupiter. Astronomer tror, ​​at det kan opbevare affald fra himmellegemer, der er tilbage fra dannelsen af ​​vores solsystem.

Hvad har vi lært om udkanten af ​​solsystemet?

New Horizons missionshold organiserede en pressekonference den 17. juli 2015 kl. 20:00 Moskva-tid, hvor de rapporterede de seneste data om Pluto og dets system modtaget fra den automatiske interplanetariske station. Forskere opdagede en iskold slette med usædvanlig geologi på dværgplaneten, mulige beviser for tilstedeværelsen af ​​vinde og gejsere på den tidligere niende planet, og observerede også en plasmahale og estimerede størrelsen af, hvad der viste sig at være Plutos gigantiske atmosfære.

Geologi

Forskere præsenterede højopløselige fotografier af Plutos overflade. De viser interessante geologiske træk ved dværgplaneten - klumpede bakker over sletterne, en ribbet overflade af isfelterne, sandsynligvis på grund af erosion, samt kanaler, der afgrænser issletterne. Særlig opmærksomhed blev henledt til de plettede mørke striber på isen - mulige spor af kryovulkanisme, gejserudbrud, de samme som dem, der blev observeret i 1989 på Neptuns måne Triton.

Flere og flere data akkumuleres, der indikerer, at geologiske processer stadig foregår aktivt på Pluto, og ikke kun simple temperaturudsving og ændringer i vindhastigheden i dens sjældne atmosfære. Hvis dværgplaneten var en stille verden, ville der ikke dannes høje isbjerge på dens sletter, men spor af nedslagskratere ville være synlige.

Disse issten kunne ifølge videnskabsmænd være dannet for hundrede millioner år siden og flere uger før stationens tilgang til Pluto. Noget får vandisen, som bjerge i høj grad er lavet af, til at rejse sig på trods af tyngdekraften. Og videnskabsmænd forventede slet ikke at se sådan en slette som Sputnik-plateauet.

Da New Horizons-stationen fløj i skyggen af ​​en dværgplanet, var det muligt at analysere dens atmosfære. Især blev det opdaget, at af dens to modeller - turbulent og rolig, svarer den anden sandsynligvis til virkeligheden. De opnåede data indikerer, at vindhastigheden ved overfladen af ​​Pluto er 1-2 meter i sekundet. Dette er nok til at flytte de mindste ispartikler.

Vind bidrager sandsynligvis til erosion på Plutos overflade. Dette besvarer dog ikke spørgsmålet om, hvordan for eksempel Mount Norgay blev dannet, en video af flyvningen over, som blev vist af NASA. Det er omgivet af en iskold slette, og det er uklart, hvor modtageligt bjerget er over for erosionsprocesser.

Arten af ​​de polygonale kanaler, der afgrænser segmenter af issletten, er også uklar. De kunne være opstået som følge af afkøling og efterfølgende kompression eller dannet som følge af konvektion af stof fra det indre af dværgplaneten til dens atmosfære.
Forskere var også overraskede over at opdage, at Sputnik-plateauet er dækket af et lag kulilte-is. Dens nøjagtige tykkelse er ukendt, men ifølge tilgængelige data er den klart mere end en centimeter. Hvis ikke meget mere, så er det højst sandsynligt en analog af vandsne.

Det faldt dog ikke nødvendigvis ovenfra. Forskere udelukker ikke, at "sne" kunne være kommet op på plateauet fra planetens indvolde, især fra gejsere. Vinden kunne sprede stoffet fra gejserne jævnt over plateauet.

På NASA-billeder offentliggjort den 15. juli er et 3,5 kilometer højt bjerg synligt på overfladen af ​​dværgplaneten. Den ligger midt på en slette, og der er ingen synlige spor af nedslagskratere rundt omkring. Dette indikerer også aktive geologiske processer på overfladen af ​​Pluto.

Tidligere troede astronomer, at høje bjerge på små himmellegemer (især satellitter af gigantiske planeter) dannes som et resultat af deres gravitationsinteraktion med større legemer.

Da der ikke er sådanne i umiddelbar nærhed af Pluto, fungerer denne mekanisme ikke for det. Det betyder, at det muligvis ikke virker for andre kroppe i solsystemet.

Forskere mente, at aktive geologiske processer ikke kunne forekomme i et så fjernt og koldt objekt som Pluto, der opstod for milliarder af år siden. Sandsynligvis er energikilden for dem den interne varme, der frigives som følge af radioaktive reaktioner i tarmene i himmellegemet.

Larry Cederbloom fra US Geological Survey i Flagstaff i det nordlige Arizona, som engang deltog i Voyager-missionen, bemærkede lighederne og forskellene mellem Pluto og Triton, Neptuns største måne.

Ifølge det populære synspunkt lå Triton tidligere, ligesom Pluto, i Kuiperbæltet, men blev derefter fanget af Neptun og blev dens satellit. På Triton foreslår videnskabsmænd også eksistensen af ​​kryovulkanisme, men tidevandspåvirkning fra Neptun er angivet som en kilde til intern varme. Derudover har Triton ligesom Pluto få kratere, men Neptuns måne har ikke høje bjerge.

Atmosfære

New Horizons-stationen opdagede en kæmpe atmosfære og plasmahale nær Pluto, men fandt ingen tegn på en magnetosfære. Ifølge de opnåede data overstiger tykkelsen af ​​Plutos atmosfære 1,6 tusinde kilometer. I dets øvre lag dominerer molekylært nitrogen, i de nedre lag - metan og mere komplekse kulbrinter.

Information fra New Horizons blev modtaget cirka en time efter stationens nærmeste tilgang til Pluto. I dette øjeblik var apparatet i skyggen af ​​dværgplaneten, og dets spektrograf registrerede ændringer i absorptionen af ​​ultraviolet stråling af molekylært nitrogen afhængigt af belysningen af ​​Plutos atmosfære af Solen.

NASA demonstrerede dette i en animation. På den forekommer solnedgang syd for "hjertet" af Pluto (da stationen var i en afstand af 48,2 tusinde kilometer fra dens overflade), og solopgang forekommer nord for "halen" af hvalregionen (når New Horizons er 57 tusinde kilometer væk fra dværgplaneten).

Et andet videnskabeligt instrument lykkedes 1,5 time efter dets nærmeste tilgang til Pluto at observere en kold plasmahale nær dværgplaneten. Dette er molekylært nitrogen (som har energi nok til at overvinde en dværgplanets svage tyngdekraft) ioniseret af ultraviolet stråling fra Solen. I rummet nær Pluto kolliderer solvinden med sådanne ioner og bremser dens bevægelse og danner muligvis også en chokbølge (markeret med rødt på figuren) og en plasmahale (blå region) af dværgplaneten.

Plutos atmosfære og plasmahale

Alt dette gjorde det muligt for forskere at bestemme hastigheden af ​​tab af stof fra Pluto - cirka 500 tons i timen. Mars taber for eksempel kun et ton i timen. SWAP udførte sine observationer i afstande fra 68 tusind til 77 kilometer til overfladen af ​​Pluto, inden for hvilken den opdagede en region indeholdende nitrogenioner. Halens længde, såvel som den nøjagtige type partikler, der danner den, er endnu ikke blevet annonceret af New Horizons missionsforskere.

New Horizons-missionen er allerede blevet betragtet som en succes. På den afslutter NASA generel overvågning af solsystemet og vil fokusere på en detaljeret undersøgelse af de verdener, der allerede er besøgt af automatiske interplanetariske stationer.

Baseret på materialer hej-news.ru, tape.ru