ZINĀTNE: New Horizons sāk atklāt Plūtona noslēpumus
Apritējušas tikai desmit dienas, kopš automātiskā starpplanētu stacija New Horizons pašāvās garām pundurplanētai Plūtonam tikai 12 500 kilometru attālumā no tās virsmas.
Lielākā daļa savāktās informācijas vēl pat nav sasniegusi pētniekus, visa saņemtā vēl nav izanalizēta un apstrādāta, taču pirmos secinājumus zinātnieki jau spējuši izdarīt – Plūtons ir negaidīti aktīvs ģeoloģiskā ziņā, pundurplanētai ir pārsteidzoši liela atmosfēra un aiz sevis tā atstāj plazmas asti.
Plānots, ka viss informācijas apjoms, ko savākusi pirms deviņiem ar pusi gadiem ceļu uz Plūtonu uzsākusī New Horizons, zinātnieku rīcībā nonāks līdz šā gada beigām. Bet jau nākamgad tiks lemts, vai zondei turpināt savu darbību un doties pētīt kādu no Koipera joslas objektiem, kas ir krietni sīkāki par Plūtonu, taču tādēļ ne mazāk interesanti.
Ģeoloģiski aktīvs
«Mums nebija ne jausmas, ka Plūtonam ir ģeoloģiskā ziņā tik jauna virsma. Tas ir brīnišķīgs pārsteigums,» Reuters citē New Horizons misijas vadītāja, Kolorādo štata Bolderas pilsētas Dienvidrietumu izpētes institūta (SRI) zinātnieka Alana Sterna sacīto. Piemēram, ar ledu klātais plato, kam neoficiāli dots Sputņika nosaukums, esot, maksimums, 100 miljonu gadu vecs, kas ģeoloģiskos mērogos ir nieks. Taču Mofetfīldas Eimsa izpētes centra ģeologs Džefrijs Mūrs piebildis, ka tikpat labi šis ledus varējis veidoties arī krietni nesenāk un daudz kas liecinot, ka uz ledainā Plūtona, kur gaisa temperatūra nav augstāka par mīnus 240 grādiem pēc Celsija, ģeoloģiskie procesi vēl joprojām norit pilnā sparā. «Šī aktivitāte var būt saistīta ar okeānu, kas atrodas zem ledus, ledus vulkāniem vai kādiem citiem ģeoloģiskiem fenomeniem, kuru rezultātā izdalās siltums,» raksta Reuters. «Tagad mums nāksies aprast ar faktu, ka šādas ļoti sīciņas planētas var būt diezgan aktīvas ilgāku laika periodu. Domāju, ka daudziem ģeofizikas ekspertiem nu nāksies atgriezties pie saviem darbagaldiem, lai saprastu, kā šie mehānismi darbojas,» intervijā AFP sacījis A. Sterns.
Ja pundurplanēta būtu miera pārņemta pasaule, tad tās plašajos līdzenumos neveidotos augsti ar ledus slāni klāti kalni (augstākā identificētā virsotne ir 3350 metrus augsta) un būtu redzamas krāteru pēdas, skaidro New Scientist. Plūtona virsma nav vienmuļa, bet gan apbrīnojami daudzveidīga, norādījusi Ketija Olkina, kura strādā misijas kontroles centrā Džona Hopkinsa universitātes Lietišķās fizikas laboratorijā. New Horizons atsūtītajās fotogrāfijās izdevies identificēt divas kalnu grēdas (viena no tām ir aptuveni 3,2 kilometrus augsta, bet otras augstums nepārsniedz 1,6 km), ko līdzīgu kanāliem, kas sadala līdzenumus atsevišķos interesantas ģeometriskas formas segmentos, tumšus objektus, kas, iespējams, liecina par geizeru aktivitāti, erozijas skartus pakalnus un acīm redzami senākus ģeoloģiskos veidojumus, kurus izraibinājuši nelūgtu viesu atstātie krāteri.
Erozija uz Plūtona varētu noritēt vēja ietekmē (konstatēts, ka pie pašas pundurplanētas virsmas vēja ātrums sasniedz vienu līdz divus metrus sekundē), taču tas neizskaidro, piemēram, Norgaja kalna rašanos. Tāpat zinātniekus ļoti interesē daudzstūri, kuros sadalīti ar ledu klātie līdzenumi, un jo sevišķi kanāliem līdzīgās struktūras, kas vienu no otras atdala atsevišķus līdzenumu segmentus. Ļoti iespējams, ka no Plūtona dzīlēm tā atmosfērā geizeri ik pa laikam izmet ledu vai sīkas tā daļiņas, ko vējš vēlāk izkliedē pa visu pundurplanētas virsmu. «Ļoti iespējams, ka enerģija ģeoloģiskajiem procesiem rodas dēļ radioaktīvām reakcijām, kas joprojām norisinās šā debesu ķermeņa dzīlēs,» raksta New Scientist.
Šis izdevums arī norāda, ka Plūtona izpēte ļāvusi atteikties no kādas aplamas teorijas. Proti, līdz šim tika uzskatīts, ka augsti kalni uz nelieliem debess ķermeņiem (piemēram, lielo planētu pavadoņiem) rodas tikai šo prāvāko kaimiņu gravitācijas rezultātā. Taču Plūtona tuvumā neviena cita liela objekta nav, tādēļ ir skaidrs, ka kalni uz pundurplanētas veidojušies citu, pagaidām nenoskaidrotu, mehānismu darbības rezultātā. A. Sterns atzinis, ka šeit paveras plašs darbalauks gan teorētiķiem, gan praktiķiem. Zinātniekus interesē arī tas, kāds ledus vai sniegs klāj kalnus. A. Sterns domā, ka vismaz daļa no šā ledus veidojusies no parastā ūdens, jo tiek uzskatīts, ka no slāpekļa, metāna vai oglekļa monoksīda veidojies ledus nav pietiekami izturīgs, lai no tā veidotos tik augsti kalni.
Atmosfēra – liela, bet rāma
Vēl vienu pārsteigumu zinātniekiem sagādājusi Plūtona atmosfēra, kas sniedzas 1600 kilometru augstumā virs tā virsmas. A. Sterns atzinis, ka iepriekš veiktajās datormodelēšanās tik lielas atmosfēras esamība neesot tikusi prognozēta, to nav paredzējuši arī vairāki New Scientist aptaujātie pētnieki. Protams, ka Plūtona atmosfēra ir ļoti retināta – tās augšējos slāņos dominē molekulārais slāpeklis, bet zemākajos metāns un citi sarežģītāki ogļūdeņraži, raksta interneta ziņu vietne Space.com. Atmosfēras turbulence esot ļoti niecīga, tādēļ to iespējams dēvēt par rāmu. Citiem vārdiem sakot – vētras uz Plūtona nemēdz plosīties, taču neliels vējš tā virsmas tuvumā novērojams gandrīz nepārtraukti. Sīkāku informāciju par Plūtona atmosfēras īpatnībām NASA speciālisti gan gatavojas sniegt vēlāk, kad būs saņemta un izanalizēta New Horizons zinātnisko instrumentu savāktā informācija. Šajā ziņā atmosfēras pētnieki būtiski atšķiras no ģeologiem, kuri dažādas teorijas var apspriest faktiski uzreiz pēc Plūtona virsmas attēlu saņemšanas.
Gluži tāpat kā Marsam un Venerai, arī Plūtonam ir plazmas aste. Tā sastāv no molekulārā slāpekļa, kas spēj pārvarēt vājo pundurplanētas gravitāciju, un kuru jonizē no Saules plūstošais ultravioletais starojums. Tuvojoties Plūtonam, Saules vējš, sastopoties ar šādiem joniem, zaudē savu ātrumu. Pagaidām zinātnieki, kuru pārraudzībā ir Saules vēja izpētes instruments SWAP (Solar Wind Around Pluto), nav informējuši, cik gara ir Plūtona plazmas aste. Taču aplēses liecina, ka tās dēļ planēta ik stundu zaudē ap 500 tonnu no savas masas. Šis skaitlis ir ievērojams, jo izmēros krietni prāvākais un Saulei daudz tuvākais Marss, piemēram, plazmas astes dēļ zaudē ne vairāk kā tonnu masas stundā, norāda interneta ziņu vietne Gazeta.ru.
Neraugoties uz iepriekš izteiktajām teorijām, nav atrastas nekādas liecības par to, ka Plūtonam būtu magnetosfēra. Tāpat pašlaik vēl esot pāragri runāt par Plūtona un tā lielākā pavadoņa Harons mijiedarbību. Daudzi zinātnieki domā, ka šie abi debess ķermeņi jāuzskata nevis par pundurplanētu un tās pavadoni, bet gan par dubultsistēmu, jo tie riņķo ap vienu un to pašu masas centru. Ievērojamu daudzumu informācijas par Plūtona pavadoņiem Haronu, Nikti un Hidru New Horizons jau savāca, tuvojoties Plūtona sistēmai, taču šis process nav pārtraukts arī laikā, kad zonde attālinās no sava mērķa. K. Olkina sarunā ar Reuters norādījusi, ka, spriežot pēc pirmās saņemtās informācijas, Harons izrādījies tikpat neparedzams kā Plūtons. Arī uz šā pavadoņa notiekot iekšējie procesi, par kuriem liecinot klintis, aizas un milzīgi kanjoni, kas izvagojuši Harona virsmu.
Pateicoties New Horizons savāktajai informācijai, izdevies ne tikai precizēt paša Plūtona izmērus (tā diametrs ir 2370 kilometru), bet arī noteikt Niktes un Hidras formu un izmērus. Abi šie pavadoņi, kas ir neregulāras formas un atgādina pupiņas, ir krietni sīkāki par Plūtonu. Viena no Hidras asīm ir 55 kilometrus, bet otra 40 kilometru gara, bet Niktei šie izmēri ir attiecīgi 42 un 36 kilometri. Taču izmērs ir vienīgais, kas vieno abus pavadoņus – pēc savām fizikālajām īpašībām tie būtiski atšķiras viens no otra.
New Horizons nākotne
Tieši šodien misijas vadības centrs paredzējis sarīkot vēl vienu preses konferenci – pēc tam, kad saņemti un apkopoti aptuveni 8% no New Horizons savāktās informācijas. Ierīces instrumenti gan nestāv dīkā, turpinot veikt visdažādākos mērījumus – beidzamā pētījumu fāze, kas attiecas uz Plūtona sistēmu, tikšot pabeigta nākamā gada janvārī, skaidrojis A. Sterns. Viņš piebildis, ka zinātnieki pagaidām aprobežosies ar jau savāktās informācijas analīzi, bet septembra otrajā pusē tiks uzsākta desmit līdz divpadsmit nedēļu gara intensīva datu pārraide no New Horizons.
Pašas 720 miljonu dolāru vērtās zondes un tās zinātnisko instrumentu liktenis pagaidām ir neskaidrs. Pēc tam, kad Plūtona sistēmas izpēte nākamajā gadā būs pabeigta, speciālisti novērtēs instrumentu stāvokli, lai noskaidrotu, vai tos iespējams izmantot citiem pētījumiem. Interneta ziņu vietne LiveScience.com raksta, ka nākamā gada rudenī varētu tikt pieņemts lēmums par New Horizons misijas pagarināšanu. Jāatgādina, ka pašlaik zonde jau atrodas vairāk nekā 4,8 miljardu kilometru attālumā no Zemes, bet potenciāli jaunie pētījumu mērķi tai piemeklēti Koipera joslā, vēl aptuveni 1,6 miljardus kilometru tālāk. Zondes degvielas krājumi un izdevīgākais maršruts ļautu 2019. gada sākumā uzsākt Koipera joslas objektu 2014 MU69 vai 2014 PN70 izpēti.
Atšķirībā no Plūtona to apkārtmērs ir tikai pāris desmiti kilometru, taču A. Sterns un viņa kolēģi ir pārliecināti, ka arī šo objektu izpēte var dot daudz noderīgas un interesantas informācijas. Lēmumu par misijas turpināšanu gan nepieņems pašreizējā New Horizons komanda, bet gan NASA sapulcināta ekspertu grupa. «Ja tā rekomendēs saglabāt finansējumu un NASA šādu lēmumu atbalstīs, tad 2017. gadā varētu sākties New Horizons jaunā misija. Ar šo laiku pietiktu, lai sagatavotos jauna mērķa sasniegšanai un izpētei,» sacīts misijas interneta mājaslapā.