Красные равнины «Ктулху» на Плутоне могут быть не такими, как мы думали

Когда New Horizons приблизился к Плутону в 2015 году, он дал нам нечто удивительное: самый четкий вид на далекую крошечную карликовую планету.

На четких снимках была открыта захватывающая местность, в том числе широкая полоса красного цвета, идущая вокруг экватора Плутона: не ледяной пейзаж на в остальном удивительно ледяном теле.

Анализ показал, что красноватая равнина образована молекулами, известными как толины, органическими соединениями, которые образуются в атмосфере, когда ультрафиолетовое или космическое излучение готовит соединения, содержащие углерод, такие как метан или углекислый газ, которые затем падают на поверхность.

Новое исследование показывает, что у нас нет всей истории.

Группа исследователей под руководством аэрокосмического инженера Мари Файоль из Делфтского технологического университета в Нидерландах создала в лаборатории толины, чтобы сравнить их отражение света с данными наблюдений Плутона, и обнаружила, что спектральные характеристики не совсем совпадают.

Толины — не единственное доступное объяснение красных пятен Плутона, из которых макула Ктулху является самым большим. New Horizons обнаружила дымку в атмосфере карликовой планеты, включая метан, азот и углекислый газ.

При облучении эти соединения должны покраснеть и упасть на поверхность, окрашивая ее в мутно-красный цвет. Толины распространены во внешних областях Солнечной системы, особенно на ледяных телах, так что это имеет смысл, верно?

Чтобы проверить это, Файоль и ее команда решили создать толины в лаборатории. Они взяли азот, метан и углекислый газ и смешали их в пропорциях, аналогичных тем, которые наблюдаются в атмосфере Плутона. Затем они подсветили их плазмой, чтобы имитировать облучение в космосе.

В результате были получены синтезированные толины, образцы сферических частиц субмиллиметрового размера, и сравнить их отражение со светом, отражающимся от Плутона, как это было обнаружено New Horizons.

«Из реконструированных спектров отражения и прямого сравнения с данными New Horizons показано, что некоторые из этих толинов достаточно хорошо воспроизводят фотометрический уровень (то есть континуум отражения) в ближней инфракрасной области», — написали исследователи в своей статье.

«Тем не менее, несоответствие красного видимого наклона все еще сохраняется, и полосы поглощения толинов, присутствующие в смоделированных спектрах, отсутствуют в тех, которые собраны инструментами New Horizons».

Другими словами, синтезированные толины поглощали немного больше света, чем макула Ктулху. Это не означает, что толины не создали красное пятно, расползающееся по поверхности Плутона, но это означает, что здесь может быть что-то еще.

Одна из гипотез — облучение галактическими космическими лучами, которые могут затемнить толины и изменить их способ поглощения и отражения света. Это может не полностью дать наблюдаемый спектр, но для его исключения потребуются дальнейшие исследования.

Другая возможность заключается в том, что поверхность Плутона в этих регионах более пористая, чем ожидалось, возможно, из-за сублимации льда. На равнинах не ожидается много азотного льда, потому что они находятся на экваторе, где карликовая планета более теплая. Исследователи заявили, что New Horizons также не обнаружила большого количества метанового льда, но возможно, что сезонные метановые заморозки происходят в другое время года.

Третья возможность заключается в том, что из-за слабой гравитации Плутона отложение толинов происходит мягко, образуя пушистую пористую корку.

Исследователи заявили, что будущие эксперименты с использованием синтезированных толинов могут помочь определить достоверность этих моделей. В свою очередь, это может помочь нам лучше понять взаимодействие Плутона с его атмосферой.

Статья опубликована в Icarus.