Pluto har længe været et mysterium blandt de klassiske planeter - forbløffende astronomer siden dens opdagelse i 1930. Den lille verden er mørk og fjern og kredser så langt fra solen, at et Plutonisk år varer i omkring 248 jordår.
Relateret indhold
- Den nye horisontprobe har fundet sin nærmeste tilgang til Pluto
- Hvordan Pluto fik sit navn
- Syv overraskelser fra de første flybys på hver planet i solsystemet
- Mærkelige orbitale adfærd giver spor til oprindelsen af Plutos måner
Indtil videre er de bedste billeder af Pluto og dets system med ulige koldmåner blevet sløret og viste ingen overfladedetaljer, hvilket efterlader Plutos geografi fanget i området for kunstnere og science fiction-forfattere. Hvilke lidt data vi har om dens atmosfære og sammensætning er samlet fra teleskopiske observationer, da intet menneskeskabt rumfartøj nogensinde har kommet tæt på et besøg.
Nu er alt dette ved at ændre sig. Efter en ni år lang, tre milliarder mil lang rejse - og en kort teknisk hik den 4. juli - vil New Horizons-sonden komme inden for 7.750 miles fra den mystiske verden under en flyby den 14. juli. Rumfartøjet har gjort observationer, da det lukker ind på sit mål, og allerede har det fundet ting, der frister videnskabsteamene på NASA:
Malet terræn
Hvis du havde spurgt de fleste planetariske forskere inden New Horizons lancerede, ville de have sagt, at det var usandsynligt, at Pluto eller dens største måne, Charon, havde noget som kompleks overfladegeologi. Det er lille, så hele interiøret frøs sandsynligvis fast for længe siden, og eventuelle overfladeforandringer ville kun være fra krater. Det er helt klart forkert.
"På dette tidspunkt ser vi uden tvivl nogle områder af interesse, " siger mission manager Jimmy Lee. For eksempel returnerede rumfartøjet den 22. juni billeder, der viste overraskende mørkt terræn ved den ene pol. "Den mørke region ved polen i Charon, vi har det som om der er tekstur der, " siger Lee.
New Horizons-teamet oprettede dette farvekort over Pluto med et langstrakt mørkt område, der uformelt er kendt som "hvalen" langs ækvator til venstre, samt et lyst område til højre, der kaldte "donut". (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) Efterhånden som New Horizons er kommet tættere på Pluto, er detaljerne i dens overflade blevet klarere, især to funktioner, der kaldes "doughnut og hvalen." "Hvalen" er et langstrakt mørkt område, mens "donut" er et lyst område. Cirka 1.860 miles lang kan hvalen være lavet af kulbrinter, som bliver mørkere, når de udsættes for solen. I mellemtiden kunne den 990 km brede donut være friske aflejringer af is. En anden funktion, et hjerteformet lysområde, blev opdaget, da håndværket kom endnu tættere den 8. juli. Dette 1.200 mil brede område vil blive set i detaljer under flybyen, og mission forskere er ivrige efter at finde ud af, hvad det er.
Ingen ringe, mindre fare
Pluto har flere måner, som alle findes enten på jordbaserede observationer eller Hubble-rumteleskopet. Nogle er små nok til, at Pluto muligvis har ringe genereret af små påvirkninger, som ville sprede månens bidder i bane. Mens ringe ville være et sjovt fund for forskere, ville enhver uventet affald udgøre en fare for det indkommende rumfartøj. Så New Horizons-missionen har et team af mennesker, der har til opgave at sørge for, at der ikke er noget foran sonden, som ingen før havde bemærket.
”Jeg tror, at mange af os antog, at i betragtning af hvor mange måner der er blevet opdaget fra jordbaserede observatorier, at der ville være mindre, der kun kunne opdages fra New Horizons, ” siger Sara Hörst, en lektor i jord- og planetvidenskab hos Johns Hopkins, der ikke er med i New Horizons-teamet.
Indtil videre har teamet, der søger forhindringer, ikke fundet noget, hverken nye måner eller ringe. Det betyder sandsynligvis, at Charon rydder snavs fra regionen omkring Pluto - og effektivt rydder en sti til New Horizons. ”Det er en del af, hvorfor vi valgte den bane, vi gjorde, ” siger Lee.
Bedre størrelse
Når New Horizons kommer nærmere, kan det foretage bedre målinger af Plutos størrelse. Dette er vigtigt for at finde ud af, hvor tæt det er, og derfor, hvad bulkkompositionen kan være. ”Vi prøver stadig at få fat i det, ” siger Lee. Indtil videre er de fleste estimater, at Pluto er 65 til 70 procent sten og 30 til 35 procent is, men det er meget grove tal. Der kan endda være et flydende lag vand under overfladen.
Denne animation lavet af data fra New Horizons viser Pluto og dens største måne Charon i deres orbital dans. (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) Baseret på teleskopdata har der også været en vis bekymring for, at Plutos tynde atmosfære smider fra vores størrelsesestimater. Det er noget, New Horizons burde være i stand til at rydde op. Charon ser ikke ud til at have en atmosfære overhovedet, men New Horizons er endnu ikke tæt nok til at fortælle med sikkerhed. Og Lee bemærker, at Charon kredser i nærheden af Pluto, omkring 12.160 miles fra centrum, så de to måske endda deler en atmosfære. "Dette er det første dobbeltplanet-system, vi har set i vores solsystem, " siger Lee. "Så det ville være cool at finde ud af, at de delte en atmosfære."
Hvad er der foran
Proben bærer tre billeddannelsesinstrumenter, hvoraf det ene fungerer i ultraviolet lys. Den vil også måle solvinden omkring Pluto, tælle støvpartikler, måle spektraerne for ladede partikler og undersøge Plutos atmosfære med radiobølger. Lee bemærker, at det atmosfæriske arbejde vil begynde for alvor, når sonden svinger forbi og passerer Pluto for at få et "baggrundsbelyst" blik på det. Indsamling af data om sollys ved ultraviolette bølgelængder, der passerer gennem atmosfæren, kan hjælpe med at bestemme dets sammensætning. Derudover vil New Horizons bruge sin Radio Science Experiment til at sende radiobølger gennem atmosfæren for at se, hvor tyk den er. Det vil gøre det samme for Charon at se, hvilken slags luft månen har, hvis nogen.
"En af de ting, som jeg er mest begejstret for at finde ud af fra New Horizons, er, om Pluto i øjeblikket har et uklarhedslag i sin atmosfære, " siger Hörst. "Vi har et par forskellige eksempler på [nitrogen-methan-carbonmonoxid] -atmosfærer i vores solsystem: Titan, Triton og Pluto, og jeg tror, vi kan lære meget om dannelse af dis i planetariske atmosfærer. ... Jeg håber, at vi kan teste nogle af vores ideer om disdannelse på Titan ved at se på Plutos atmosfære. "
Bedre billeder af overfladen giver NASA-teamet mulighed for at bestemme, hvad dets kemiske sammensætning er, og derfra forstå solsystemets udvikling. Mange planeteksperter mener, at Pluto måske er lavet af materiale, der mest ligner det meget tidlige solsystemmiljø og så kan give indsigt i, hvordan den tidlige planetskolegård var. Og efter flybyen håber missionschefer at sende nye horisonter dybere ind i Kuiper-bæltet for at studere en Pluto-"fætter", der tilbyder endnu flere data om solsystemets affald, der er låst i fryser langt fra solen.
Pluto og Charon, set af instrumentet Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) på New Horizons den 7. juli (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) De kombinerede data hjælper os med at se Pluto i et nyt perspektiv. "Lige nu er vi stadig bare ved at få vores allerførste nærbilleder af denne verden og for første gang kunne skabe et billede af Pluto i vores sind, der er baseret i virkeligheden, " siger Hörst.
Og baseret på hvad vi har set endnu før rumfartøjets nærmeste møde, er Pluto langt fra en simpel bold af sten og is, tilføjer Katie Mack, en teoretisk astrofysiker ved Melbourne University. "Nye horisonter vil tilbyde vores første rigtige kort, " siger hun. "Pluto er ved at blive et rigtigt sted, og det er mere spændende, end jeg troede, det ville være."
