Плутон, считавшийся самой удаленной планетой Солнечной системы, был понижен в статусе и переведен в класс карликовых планет Международным астрономическим союзом в 2006 году в связи с открытием множества новых объектов пояса Койпера, схожих с ним по размеру. Но, несмотря на это, этот миниатюрный мир по-прежнему представляет огромный научный интерес. Ведь даже космический аппарат «Новые горизонты», пролетевший мимо этого планетарного объекта в июле 2015 года, не смог раскрыть всех его тайн.
Более того, по-прежнему продолжающийся анализ данных с «Новых горизонтов» порождает новые загадки. А недавно группа астрономов заявила, что космическая рентгеновская обсерватория «Чандра» обнаружила наличие довольно сильного рентгеновского излучения, идущего с Плутона. Для ученых это оказалось настолько неожиданным, что фактически заставляет пересмотреть наши знания об атмосфере Плутона и ее взаимодействии с солнечным ветром.
В прошлом исследователями уже отмечались рентгеновские излучения вокруг множества объектов Солнечной системы. Причиной этого явления, как правило, является результат взаимодействия солнечного ветра и нейтральных газов, таких как аргон и азот. Например, такое излучение было обнаружено у Венеры и Марса. Так как в их атмосфере присутствуют эти элементы. Однако аналогичное явление можно наблюдать и у более компактных космических объектов, таких как кометы, которые нередко обладают сиянием (так называемым гало), вызываемым дегазацией.
После пролета «Новых горизонтов» мимо Плутона в 2015 году астрономы еще сильнее стали подозревать, что Плутон обладает атмосферой, которая изменяется в плотности и размерах с изменением сезонов. Когда планета достигает перигелия (ближайшей точки орбиты к Солнцу) в рамках своего 248-летнего орбитального периода, дистанция между Плутоном и Солнцем составляет 4 436 820 000 километров. В этот момент атмосфера карликовой планеты становится более плотной из-за испарения тающего азота и метана на ее поверхности под воздействием излучения звезды.
Последний раз Плутон находился в точке перигелия 5 сентября 1989 года. То есть, когда «Новые горизонты» добрался до планеты, на Плутоне, можно сказать, было еще лето. Изучая Плутон, зонд подтвердил, что атмосфера планеты в основном состоит из таких газов, как азот, метан и углекислый газ.
Далее астрономы решили ради интереса взглянуть на карликовую планету с помощью космического рентгеновского телескопа «Чандра» и поискать признаки рентгеновского излучения, идущего из ее атмосферы. Перед визитом к Плутону «Новых горизонтов» большинство компьютерных моделей атмосферы Плутона говорили нам о том, что она хоть и разряжена, но имеет большую протяженность. Однако зондом было установлено, что она тоньше, а уровень потери ее материала в сотни раз ниже, чем предполагали модели.
В результатах своего исследования ученые указывают, что ожидали увидеть те объемы выброса рентгеновского излучения, которые согласовались бы с тем, что наблюдал аппарат «Новые горизонты» в атмосфере планеты. Однако проверка с помощью «Чандры» показала повышенный фон рентгеновского излучения Плутона, который не согласуется с тем состоянием, в котором находится его атмосфера. Следует отметить, что ученые уже наблюдали, как маленькие космические объекты в Солнечной системе демонстрировали сильное рентгеновское излучение, что объяснялось взаимодействием солнечных рентгеновских частиц с пылью, богатой углеродом, азотом и кислородом, окружающих такие объекты. Но если говорить о Плутоне, то такое объяснение не подходит.
Единственным на данный момент предположением ученых является наличие некоего процесса (или процессов), заставляющего концентрироваться объем солнечных частиц рядом с Плутоном, повышая тем самым и активность весьма скромной атмосферы этой карликовой планеты.
«Наблюдаемая эмиссия Плутона не связана с его светимостью. Если бы дело было в рассеивании света, то здесь потребовался бы источник уникального сочетания наночастиц пыли, азота, кислорода и метана, чтобы получить такой эффект флюоресценции под воздействием солнечного света. Если бы речь шла о передаче заряда между частицами солнечного ветра и нейтрального газа (в основном метана), испаряющегося с Плутона, то следует провести корректировку наших моделей относительно того избытка ионов солнечного ветра, которые вступают во взаимодействие с другими частицами возле планеты».
Другими словами, ученые хотят сказать, что источник этого рентгеновского излучения по-прежнему остается для них загадкой. Для полноты картины требуется изучение других удаленных и аналогично массивных объектов пояса Койпера, чтобы было с чем сравнивать. К счастью, данных, предоставленных космическим аппаратом «Новые горизонты», хватит на анализ на несколько десятилетий вперед. Кто знает, что еще может в них скрываться как в отношении Плутона, так и в целом о внешних границах Солнечной системы.
Исследование, результаты которого были приняты для публикации в научном журнале Icarus, проводились астрономами из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, Юго-Западного исследовательского института, Космического центра Викрам Сарабхай (Индия), а также Лаборатории реактивного движения NASA.
