Новини України
Підбірка новин з українських джерел

Вчені виявили, що атмосфера Плутона стиснулася на 16%
{
"@context": "https://schema.org",
"@type": "FAQPage",
"mainEntity": [
{
"@type": "Question",
"name": "Чому тиск на Плутоні падає саме зараз, якщо найближчу точку до Сонця він пройшов ще у 1989 році?",
"acceptedAnswer": {
"@type": "Answer",
"text": "Справа в тепловій інерції поверхневих льодів. Після проходження перигелію у 1989 році поверхня Плутона ще довго залишалася відносно теплою й продовжувала виділяти азот та метан. Цей ефект затримки тривав понад три десятиліття. Лише зараз, коли карликова планета суттєво віддалилася від Сонця, охолодження почало переважати над випаровуванням."
}
},
{
"@type": "Question",
"name": "З чого складається атмосфера Плутона?",
"acceptedAnswer": {
"@type": "Answer",
"text": "Понад 98% атмосфери складає азот. Решта припадає на метан та чадний газ (монооксид вуглецю). Під дією сонячного світла метан розпадається на складніші вуглеводні, які формують багатошаровий блакитнуватий серпанок або туман."
}
},
{
"@type": "Question",
"name": "Чи можна побачити згасання атмосфери Плутона в звичайний аматорський телескоп?",
"acceptedAnswer": {
"@type": "Answer",
"text": "Ні, прямі спостереження самі по собі не покажуть атмосферу. Для реєстрації змін потрібні високочутливі фотометри, приєднані до великих професійних телескопів, які здатні фіксувати найменші коливання яскравості зірок з точністю до часток відсотка під час зоряних покриттів."
}
},
{
"@type": "Question",
"name": "Що станеться з туманом, коли атмосфера замерзне?",
"acceptedAnswer": {
"@type": "Answer",
"text": "Мікроскопічні частки серпанку та замерзлий азот осідатимуть безпосередньо на ландшафт Плутона. Це може змінювати колір та відбивальну здатність (альбедо) різних регіонів планети, роблячи крижані рівнини темнішими або, навпаки, яскравішими до наступного весняного потепління."
}
}
]
}
Уявіть собі світ, який перебуває у тридцять разів далі від Сонця, ніж Земля, і за розмірами поступається навіть нашому Місяцю. Усередині 2020-х років команда астрономів під керівництвом Аманди Сікафус із Інституту планетарних наук зафіксувала тривожну динаміку: атмосфера Плутона почала швидко втрачати свій об’єм. Порівняно з даними прольоту зонда New Horizons та вимірюваннями 2021 року, до середини 2023 року атмосферний тиск на цій крижаній карликовій планеті впав одразу на 16%. Це не просто випадкове коливання, а початок довгого та суворого процесу, який триватиме десятиліттями.
Як вчені вимірюють повітря на відстані в мільярди кілометрів
Вивчати газову оболонку крихітного космічного тіла на краю Сонячної системи – завдання надзвичайно складне. Прямо відправити новий космічний апарат туди найближчим часом неможливо, тому дослідники використовують витончений метод під назвою “покриття зірок” або зоряні окультації. Ідея проста і водночас геніальна: коли Плутон у своєму русі проходить точно перед далекою тьмяною зорею, її світло пробивається крізь шари плутоніанського газу.
Якби планета була абсолютно замерзлим шматком каменя без газової оболонки, зоря згасала б миттєво. Але якщо планета має хоча б тонкий шар газів і туману, світло згасає поступово, розсіюючись і викривляючись у газових пластах. Порівнюючи яскравість зорі до, під час і після покриття, вчені будують так звані криві блиску. Саме ці графіки дають змогу розрахувати щільність, висоту та структуру прозорого повітряного шару.
Тут є важливий нюанс: тінь від Плутона під час окультації пробігає поверхнею Землі вузькою смугою завдовжки в тисячі кілометрів, часто зачіпаючи океани та віддалені материки. Щоб піймати цей момент, астрономам доводиться організовувати справжні міжнародні експедиції. Наприклад, під час окультації 1 червня 2026 року вдалий графік згасання зорі вдалося отримати телескопам обсерваторії Savannah Skies у містечку Чіллаго на півночі Австралії. Поєднуючи спостереження з кількох точок планети, вчені отримують зріз плутоніанського повітря на різних висотах і в різних півкулях.
Чому атмосфера Плутона стискається і куди зникає азот
Причина таких різких змін криється в особливості орбіти Плутона. Його рік триває 248 земних років, а сама орбіта сильно витягнута та нахилена. Коли карликова планета підходить ближче до Сонця в перигелій, її поверхня злегка прогрівається. Азотний, метановий та чадний лід на поверхні випаровується, створюючи суттєву за місцевими мірками атмосферу.
У період між прольотом апарата New Horizons у 2015 році та 2021 роком тиск тримався на відносно постійному плато – приблизно 10 мілібар. Це здається дрібницею, адже показник становить лише одну стотисячну від атмосферного тиску Землі на рівні моря, але для Плутона цього вистачало для формування складних шарів туману. Однак зараз карликова планета розпочала свій 88-річний марш у найвіддаленіші, найхолодніші та найтемніші куточки Сонячної системи.
Сонячного тепла стає все менше. Внаслідок охолодження основний компонент атмосфери – азот – починає випадати на поверхню у вигляді інею. Газова оболонка буквально замерзає й осідає. Дані показують, що чистий атмосферний тиск на висоті 1275 кілометрів з 2015 по 2022 рік зменшився на 7%, а нижче, на висоті 1215 кілометрів, де суттєву роль відіграють частки туману, тиск впав на 16% у період між 2021 та 2023 роками.
Що показують світлові криві та чому планета не замерзне повністю
Тривалий час серед астрономів панувала теорія, що під час максимального віддалення від Сонця атмосфера Плутона повністю замерзне і випаде на поверхню крижаним килимом, залишивши абсолютно вакуумний простір. Проте останні моделювання та вимірювання показують дещо іншу картину.
Частки туману, які утворюються внаслідок хімічних реакцій під дією залишків ультрафіолетового випромінювання, поступово осідають на поверхню протягом кількох років або навіть місяців. При цьому верхня частина атмосфери з 2017 по 2023 рік залишалася відносно стабільною за структурою, тоді як у нижніх шарах кут нахилу кривих блиску суттєво змінився. Ці зміни свідчать про динамічний процес перерозподілу туманних серпанків.
Цікаво, що на деяких графіках світлових кривих вчені помітили характерні сплески та піки. Це явна ознака існування плавучих або плавучо-гравітаційних хвиль у низьких шарах азотного повітря. Взаємодія між поверхневим льодом і газом виявилася набагато складнішою, ніж вважалося раніше. Більшість сучасних моделей вказує на те, що навіть у найхолодніший період Плутон збереже хоча б тоненьку, але дуже щільну й туманну приповерхневу оболонку.
Часті запитання про атмосферу Плутона
Чому тиск на Плутоні падає саме зараз, якщо найближчу точку до Сонця він пройшов ще у 1989 році?
Справа в тепловій інерції поверхневих льодів. Після проходження перигелію у 1989 році поверхня Плутона ще довго залишалася відносно теплою й продовжувала виділяти азот та метан. Цей ефект затримки тривав понад три десятиліття. Лише зараз, коли карликова планета суттєво віддалилася від Сонця, охолодження почало переважати над випаровуванням.
З чого складається атмосфера Плутона?
Понад 98% атмосфери складає азот. Решта припадає на метан та чадний газ (монооксид вуглецю). Під дією сонячного світла метан розпадається на складніші вуглеводні, які формують багатошаровий блакитнуватий серпанок або туман.
Чи можна побачити згасання атмосфери Плутона в звичайний аматорський телескоп?
Ні, прямі спостереження самі по собі не покажуть атмосферу. Для реєстрації змін потрібні високочутливі фотометри, приєднані до великих професійних телескопів, які здатні фіксувати найменші коливання яскравості зірок з точністю до часток відсотка під час зоряних покриттів.
Що станеться з туманом, коли атмосфера замерзне?
Мікроскопічні частки серпанку та замерзлий азот осідатимуть безпосередньо на ландшафт Плутона. Це може змінювати колір та відбивальну здатність (альбедо) різних регіонів планети, роблячи крижані рівнини темнішими або, навпаки, яскравішими до наступного весняного потепління.
Що чекає на Плутон у найближчі десятиліття
Дослідження атмосфери далеких планет способом зоряних окультацій – це перевірка людської терплячості та точності розрахунків. Астрономи продовжують збирати й аналізувати нові дані з кожної події покриття, щоб точно відповісти на запитання: чи стиснеться атмосфера до тонкої приповерхневої плівки, чи на якийсь час зникне майже повністю?
Зараз Плутон знаходиться у надзвичайно цікавій фазі трансформації. Кожне нове спостереження дає змогу краще зрозуміти фундаментальні фізичні процеси, які керують поведінкою летких речовин у найхолодніших куточках космосу. Найближчими роками науковці очікують серію нових окультацій, які допоможуть остаточно підтвердити або спростувати нинішні тренди стискання цієї дивовижної крижаної оболонки. Повідомляє T4 з посиланням на universetoday.com.
Фото: universetoday.comThe post Вчені виявили, що атмосфера Плутона стиснулася на 16% first appeared on T4 - сучасні технології та наука.