Kék ég, vörös jég
(Rovat: New Horizons, Távoli világok kutatói - 2015.10.27 07:15.)

A Plútóról készült, és újabban érkezett felvételek tanúsága szerint a Plútó jellegzetes párarétege kékes árnyalatú, a felszínen helyenként előforduló vízjég viszont vöröses árnyalatban látszik ragyogni.

Folyik a New Horizons szonda július 14-én a Plútóról készített felvételeinek és mérési eredményeinek letöltése. A kutatók többek közt az égitest szerkezetére és geológiai folyamataira szeretnének fényt deríteni.

Már az elsőként érkezett fekete-fehér képeken is látható volt a Plútó légkörében lebegő páraréteg. A legújabban érkezett felvételt viszont a Ralph nevű színes kamera készítette, ugyancsak ellenfényben, tehát miután a szonda elhaladt a Plútó mellett, és a Nap „hátulról” világította meg a halványan fénylő gyűrűnek látszó légkört. Ezen a képen a ködös réteg kékes színűnek látszik, ami arra enged következtetni, hogy a fény nagyon kis részecskéken szóródik. A Földön az ég kékségét okozó fényszórást létrehozó, apró részecskék a nitrogénmolekulák. A Plútó légkörében ennél valamivel nagyobbak, de viszonylag kicsik lehetnek a szóró részecskék, a kutatók a thiolin nevű vegyületekből álló, koromszerű szemcsékre gyanakszanak.

A New Horizons Ralph és MVIC (multispektrális képalkotó) kameráinak felvételén a Plútó légkörének ködrétege kékes színűnek látszik. A magasabb légrétegekben elhelyezkedő pára feltételezések szerint a Szaturnusz Titánja légkörében előforduló képződményre hasonlít. Mindkettő a napfény által kiváltott kémiai reakciók eredménye, amely reakciókban viszonylag kisméretű, koromszerű szemcsék (úgynevezett tholinok) keletkeznek, amelyek a felszín felé ereszkedve nagyobbra híznak. A képet a kék, vörös és infravörös tartományban felvett képekből számítógéppel állították elő, úgy, hogy színezése ahhoz hasonló lenne, amilyennek az emberi szem látná a légkört. (Kép: NASA / JHUAPL / SwRI)

A közeli felvételeken a köd bonyolult, réteges szerkezetet mutat, ennek magyarázatát még keresik. A legvalószínűbb elmélet szerint a Plútó felszínéről szublimáló nitrogén és metán a ritka légkörben reakcióra lép a Nap ibolyántúli sugárzásával, ennek eredményeképpen alakulhatnak ki a thiolinszemcsék. Ezután a tholinok leülepszenek az égitest felszínére, ahol viszont már vörösesbarna színűnek látszanak (a geológiai értelemben legfiatalabb területek kivételével ez a Plútó felszínének jellemző színárnyalata). Feltételezések szerint valamiféle időjárási ciklus is kialakulhat, az egyes területeken fellépő szublimáció nyomán másutt hóesésszerű folyamat formájában kerülhet vissza az anyag (egy része) a felszínre. Egyesek azt is feltételezik, hogy a tholin egy része megszökik a Plútó vonzásából, és a Charon felszínére ülepszik le – ez hozhatta létre a nagy kiterjedésű, vöröses foltot a Plútó legnagyobb holdjának északi pólusa közelében.

A spektrális adatok némi felvilágosítást adnak a Plútó felszínének kémiai összetételére vonatkozóan. Előtűnnek például a vízjég foltjai, méghozzá elsősorban az egyenetlen felszínű részeken, a felföldeken, a hegycsúcsoknál, a kráterek környékén és a hegyláncok közötti völgyekben. Ezzel szemben a kiterjedt, világos színű síkságra főként a fagyott nitrogén és metán gleccserszerűen mozgó folyásai a jellemzőek. Valószínűnek látszik, hogy a vízjég ezeken a területeken is előfordul, csak az illékonyabb anyagok jegei eltakarják. Arra egyelőre szintén nem találtak még magyarázatot, miért éppen ott, és nem másutt látható a felszínen a vízjég, ahol a mérések mutatják. Mindenesetre a spektrális adatok és a Plútóról készült képek összevetése arra utal, hogy a vízjég elsősorban a színes felvételeken vöröses árnyalatúnak látszó területeken fordul elő. A vízjég és a vöröses árnyalatot adó tholinok közötti kapcsolatot is egyelőre csak kutatják.

A New Horizons Ralph és MVIC (multispektrális képalkotó) kameráinak infravörös spektroszkópiai mérésekkel kiegészített felvételén a Plútó felszínén előbukkanó jeget kék színnel emelték ki. A jég többnyire a becsapódási kráterek környékén és a nagyobb hegyláncok közötti völgyekben fordul elő a felszínen. A képen látható terület mintegy 450 kilométer kiterjedésű. (Kép: NASA / JHUAPL / SwRI)