Колись він вважався найвіддаленішою планетою Сонячної системи, позначення Плутона було змінено Міжнародним астрономічним союзом у 2006 році завдяки відкриттю багатьох нових об'єктів пояса Койпера, порівнянних за розмірами. Незважаючи на це, Плутон залишається джерелом захоплення та центром значного наукового інтересу. І навіть після історичного прольоту, проведеного зондом "New Horizons" у липні 2015 року, залишається багато загадок.
Більше того, постійний аналіз даних NH виявив нові таємниці. Наприклад, недавнє дослідження групи астрономів показало, що опитування рентгенівської обсерваторії в Чандрі виявило наявність деяких досить сильних випромінювань рентгенівських променів, що надходять із Плутона. Це було несподівано, і змушує вчених переосмислити те, що вони думали, що вони знають про атмосферу Плутона та його взаємодію із сонячним вітром.
У минулому багато сонячних тіл спостерігали випромінювання рентгенівських променів, які були результатом взаємодії між сонячним вітром та нейтральними газами (як аргон та азот). Такі викиди були виявлені на планетах, таких як Венера та Марс (через присутність аргону та / або азоту в їх атмосфері), а також у менших тілах, як комети, - які набувають ореоли внаслідок гасіння.
З тих пір, як зонд NH провів проліт Плутона в 2015 році, астрономам було відомо, що в Плутоні є атмосфера, яка змінює розміри та щільність з порами року. В основному, коли планета досягає перигеліону протягом свого орбітального періоду 248 років - на відстані 4 366 820 000 км, 2,756,912,133 миль від Сонця, атмосфера згущується через сублімацію замерзлого азоту та метану на поверхні.
Останній раз, коли Плутон був в перихеліоні, був 5 вересня 1989 року, а це означає, що він все ще переживав літо, коли NH здійснив свій проліт. Під час вивчення Плутона зонд виявив атмосферу, яка в основному складалася з азотного газу (N²) разом з метаном (CH4) і вуглекислого газу (CO²). Тому астрономи вирішили шукати ознаки рентгенівських викидів, що надходять із атмосфери Плутона, за допомогою рентгенівської обсерваторії Чандра.
До початку прольоту місії NH більшість моделей атмосфери Плутона очікували, що вона буде досить розширеною. Однак зонд встановив, що атмосфера була менш розширеною і швидкість її втрат була в сотні разів нижчою, ніж прогнозували ці моделі. Тому, як зазначила команда у своєму дослідженні, вони очікували, що вони виявлять рентгенівські випромінювання, які б відповідали тому, що спостерігав проліт NH:
"Зважаючи на те, що більшість моделей атмосфери Плутона передбачали, що вона значно розшириться, із оціночним коефіцієнтом втрат до простору ~ 1027 до 1028 моль / сек N² і CH4… Ми намагалися виявити випромінювання рентгенівського випромінювання, створюваного [сонячним вітром] взаємодією обміну заряду нейтрального газу в нейтральному газі низької щільності, що оточує Плутон ”, - написали вони.
Однак, консультувавшись із даними просунутого спектрометра для візуалізації CCD (ACIS) на борту Чандри, вони виявили, що випромінювання рентгенівських променів, що надходять від Плутона, були більшими, ніж це дозволило б. У деяких випадках відзначаються сильні рентгенівські викиди, що надходять від інших менших об'єктів Сонячної системи, що пояснюється розсіюванням сонячних рентгенівських променів невеликими пиловими зернами, що складаються з вуглецю, азоту та кисню.
Але розподіл енергії, який вони відзначали за допомогою рентгенівських променів Плутона, не відповідав цьому поясненню. Ще одна можливість, яку запропонувала команда, полягає в тому, що вони можуть бути пов'язані з деяким процесом (або процесами), що фокусує сонячний вітер поблизу Плутона, що посилить ефект його скромної атмосфери. Як вони зазначають у своїх висновках:
"Спостережувані викиди від Плутона не спричинені полярним шляхом. Якщо через розсіювання, це повинно бути створене унікальною популяцією нанорозмірних серпанок, що складаються з атомів C, N та O в атмосфері Плутона, резонансно флуоресцентруючи під інсоляцією Сонця. Якщо керується обміном заряду між [сонячним вітром] другорядними іонами та нейтральними видами газу (головним чином СН4) втеча від Плутона, тоді необхідне посилення щільності та регулювання відносного достатку незначного іона [сонячного вітру] в області взаємодії поблизу Плутона порівняно з наївними моделями. "
Наразі справжня причина цих рентгенівських випромінювань, ймовірно, залишається загадкою. Вони також підкреслюють необхідність проведення додаткових досліджень, коли йдеться про цей далекий і наймасовіший об'єкт поясу Койпера. На щастя, дані, представлені місією NH, можуть бути передані протягом десятиліть, відкриваючи нові цікаві речі про Плутон, зовнішню Сонячну систему та про те, як поводяться найбільш віддалені світи нашого Сонця.
Дослідження - яке було прийнято для публікації в журналі Ікар - проводили астрономи з Лабораторії прикладної фізики Університету Джона Хопкінса (JHUAPL), Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики, Південно-Західного науково-дослідного інституту (SwI), космічного центру Вікрама Сарабая (VSCC) та Лабораторії реактивного руху NASA і Еймса Центр.
