Egyértelműen sikeres volt a New Horizons űrszonda elhaladása a Plútó és holdjai mellett. (A még a találkozó előtt készült cikkünket itt olvashatja.) A közelítés közben minden a tervek szerint zajlott, az űreszköz maradéktalanul végrehajtotta tervezett megfigyelési programját. Bár még csak néhány adatot sugárzott a Földre, az első képek is látványosak és meglepőek. Azok várakozása vált valóra, akik érdekes, változatos objektumra számítottak – azonban a Plútó fiatalos és aktív megjelenése még közülük is sokakat meglepett.
A Charon (balra) és a Plútó (jobbra) képein egyértelmű a színkülönbség a két égitest között
Nagy kráterekben szegény felszín
Az első fontos megfigyelés a Plútó képeit tekintve, talán a látványos eltérés a mi Holdunkétól. A nagybolygóknál kisebb égitestek (mint amilyen a Hold is) megjelenésében a kráterek dominálnak: minden holdképen temérdek kráter látható. A Plútó esetében más a helyzet: kevés és viszonylag kicsi becsapódásnyom ismerhető csak fel rajta. Eszerint valamilyen folyamat eltörölte az eredetieket, megfiatalította az objektum felszínét.
Azt azonban nehéz megbecsülni, hogy ez mikor történt. A Naprendszer belső térségében általánosan használják az ún. kráterstatisztikai alapú korbecslést: minél több és nagyobb kráter borít egy területet, annál idősebb a vidék. A módszer relatív becslésre ideális, tehát annak megállapítására, hogy két terület közül melyik az idősebb – az abszolút korok használatát a holdi kőzetminták segítéségével oldották meg, és kapcsolták adott krátersűrűséghez. Ennek megfelelően a belső Naprendszerre jellemző abszolút korokkal működik a rendszer. Feltehetőleg a Neptunusz távolságában is alkalmazható, de eltérés lehet a két térségben a becsapódások gyakoriságában, ezért a korbecslés tévedhet is.
A LORRI kamera felvétele a Plútóról. Nagy kráterekben szegény, változatos színárnyalatú felszínt látunk
Támpontot ad a krátersűrűség-alapú korbecsléshez a Neptunusz vagy az Uránusz holdjainak felszíne, az ott látható kráterek sűrűsége. Ezek arra utalnak, hogy valószínűleg nincs drasztikus különbség a Föld típusú bolygók és a legtávolabbi nagybolygók térsége között a becsapódási rátát és annak időbeli változását tekintve. Mindezek fényében egyelőre nehéz pontosan megbecsülni a Plútó felszínének korát. Biztosan annyit mondhatunk, hogy maga a felszín lényegesen fiatalabb lehet, mint például a mi Holdunk idős felföldjei. A Plútó felszínének egyes kisebb területei pedig egészen fiatalok, akár csupán 100 millió évesek is lehetnek – sőt az sem zárható ki, hogy több helyen ma is aktív felszínalakító folyamatok zajlanak.
Sejtes kinézetű, 20–60 km átmérőjű „cellaszerkezetek”, közöttük árkokkal, amelyekben a sötét foltok elszublimált jeget vagy felhalmozódó port mutatnak. Jobbra lent „apró” mélyedésekkel szabdalt területek láthatók, ahonnan a jég egy része szintén elszublimálhatott
A fent bemutatott, teljes korongot ábrázoló kép közepén megfigyelhető egy nagyobb, szív alakú folt. A területen, amelyet közben a Plútó felfedezőjéről Tombaugh-régiónak nevezték el, íves határvonalak mentén „cella küllemű” alakzatok osztják hasonló nagyságú egységekre a felszínt. A mintázat, amelyet keskeny árkok közel 20 km-es egységekre darabolnak, részben a földi iszapos területek száradásos repedéseire emlékeztet. Egy másik népszerű modell szerint a hasonló alakzatok létrejöttét a konvekció, azaz a felszín alatti anyag áramlása magyarázza. A Tombaugh-régió nyugati részén szén-monoxid-jeget sikerült azonosítani, amelynek koncentrációja a szív alakú terület belseje felé nő.
Változatos hegyvidék
Hegyvonulatok szép számmal mutatkoznak a Plútó felszínén, magasságuk néhol a 3500 m-t is eléri. Néhány blokk közel szögletes alakú, ami arra utal, hogy töréses, tektonikus folyamatok hozták őket létre. A meredekebb hegytömbök peremén lejtős tömegmozgással, omlással keletkezett sávok látszódnak.
Megfigyelhetőek kevésbé meredek és talán alacsonyabb, összefüggő hegyvonulatok is, amelyek kinézete eltér a fentiekétől. Ezek nem külön blokkokból állnak, inkább egymásba kapcsolódó, néhol ívesen görbülő hajlatokból tevődnek össze, tetőszintjük pedig lapos, nem csúcsos. Furcsa, elnyúlt, párhuzamos mélyedések is sejthetőek rajtuk a felbontóképesség határán, amelyek valamilyen eróziós folyamatra utalnak. Néhol pedig nagy mélyedések is mutatkoznak az ilyen íves vonulatok között – eredetük egyelőre ismeretlen.
Sík területekkel körbevett hegyek a Plútón. A kép bal oldalán látható terület feltehetőleg azért sötét, mert elszublimált róla jég egy része. A felvételen több kisebb kráter is látszik
Kiterjedt síkságok is akadnak a Plútón, amelyeket néhol kisebb hegyek, máshol furcsa mélyedések szakítanak meg. Látványuk alapján valamilyen folyamat töltötte fel őket azonos magasságig – ez talán vulkáni láva lehetett. A Naptól ilyen távolságban azonban nem a szilikátos kőzetek, hanem különféle jegek képeznek krio-lávákat. Itt főleg víz-ammónia keverékkel állhatunk szemben, amely igen nagy hidegben is folyékony marad.
Mindezek fölött több kilométer hosszú, egymással párhuzamos, sötétebb sávok is mutatkoznak a Plútón, amelyeket talán a ritka légkör áramlásai hoztak létre. Hasonló alakzatok a Neptunusz Triton holdján is megfigyelhetőek, ott a jégbe bevilágító napfény által felmelegített és elszublimáló nitrogéngáz kitörései hozzák létre őket, amelyekből sötétebb por hullik vissza a felszínre az uralkodó szélirány szerint. Ilyen folyamat és kapcsolódó képződmények elvben a Plútón is várhatóak.
Kővé fagyott víz
A korábbinál nagyobb felbontású felvételeken újabb részletek látszanak a törpebolygón. Sok kráter is azonosítható már – igaz, viszonylag kisebb méretűek és nem túl idősek. A képeken mutatkozó alakzatok értelmezése nem könnyű, ugyanis a jég szublimációja is erősen módosítja a felszín kinézetét, feltehetőleg sötét területeket hozhat létre rajta.
Színes felvétel a Tombaugh-régiónak nevezett világos, jeges alakzat környékéről
A LORRI kamera új képein a Sputnik Planum síkság peremvidékén (a szív alakzat nyugati részén) a jég morfológiája a fagyos anyag mozgására, áramlására utal. A kérdéses anyag nitrogén-, metán- vagy szén-monoxid-jég, esetleg ezek keveréke lehet. A Plútó hideg felszínén ezek a színképileg is azonosított jegek részben képlékenyek lehetnek, amelyek talán a földi gleccserekhez hasonlóan lassú, kúszó mozgást végeznek. A szilárd alapkőzetet a vízjég adja, amely az égitesten uralkodó nagy hidegben igen kemény.
A szív alakú Tombaugh-régió pereme. A nyilak a feltételezett jégáramlás útját mutatják
Új információk a légkörről
A Plútó maga 2370 kmátmérőjűnek adódott, ami majdnem megegyezik a korábbi becslésekkel, a többségüknél talán egy kicsit nagyobb. Ennek értelmében feltehetőleg a Plútó a ma ismert legnagyobb Kuiper-objektum, nem véletlen, hogy elsőként fedezték fel a térségben mozgó égitestek közül. A légköri gázok a megfigyelések alapján legalább 1600 km-nyire terjednek a felszín fölé, tehát a várakozásoknak megfelelően igen kiterjedt a nitrogénlégkör – korábban a felszíntől270 km magasságig volt csak biztos nyoma a légköri gázoknak. Az atmoszféra ritka és hideg ionizált gázfelhője a Plútótól közel 10 ezer kilométer távolságig elnyúlik a Nappal ellentétes irányba.
A Plútó légköri sűrűségprofilja az ALICE műszer csillagfedéses mérései alapján
A ritka gázburok helyzete a Plútó körül. A Napból érkező részecskeáramlat (napszél) egy lökéshullámfrontot, mögötte pedig egy lassult részecskéket tartalmazó zónát (vörös szín) hoz létre. A kék szín a Plútóról folyamatosan kiáramló gázanyagot jelzi
Hét órával a legnagyobb közelítés után, a Plútó felé visszatekintve örökítette meg a LORRI kamera az égitest légkörét hátsó megvilágításban. A felvételen légköri köd mutatkozik a felszín felett mintegy 130 km-es magasságig, amelyben két sűrűbb réteget sikerült azonosítani 50 és80 kmmagasságban. A köd anyaga az eddigi mérések alapján főleg etilén és acetilén:
Ködréteg a Plútó légkörében, hátsó megvilágításban. A felvétel készítése idején a szonda már 3 millió kilométerre eltávolodott az égitesttől
Akárcsak a Szaturnusz Titan holdjánál, a Plútó esetében is feltehetőleg a felszíni jégből elszublimáló metánmolekulák esnek szét, majd állnak össze még hosszabb molekulaláncú szénhidrogénekké, létrehozva a légköri ködöt. Meglepő, hogy egy Kuiper-objektumnak ilyen kiterjedt légköre van, amely még szerkezetet is mutat. A vöröses árnyalatból ítélve a felszínen is mutatkozik szerves anyag. A felszínre a ködből kicsapódó hosszú molekulaláncú, sötét anyag is halmozódik.
A Plútó holdjai
A Plútó legnagyobb holdjának, a Charonnak a felszíne sem unalmas, az égitest egyébként a mérések alapján1208 km átmérőjű. Itt is kevés kráter mutatkozott (akadt közöttük néhány látványos, sugársávos fiatal képződmény), de a nagy, idős kráterek itt is hiányoztak. Akadt ellenben legalább a fél égitesten átívelő repedésrendszer, hegyvonulatok és árkok sorozata. A sarkvidék területe sötétebb a többi vidéknél.
A Charon felszíne. A jobb oldali kinagyított kép közel 400 km hosszú területet mutat, itt már jó néhány kráter látszik. A fent látható hegy körül árokszerű, széles mélyedés mutatkozik
A kisebb holdak közül a Hydráról és Nixről publikáltak felvételeket. Ezeken sok részlet nem látszik, de az sejthető, hogy az objektumok alakja nem gömb. A Hydra nagyjából 43×33 km, míg a Nix szintén elnyúlt alakú, közel 35 km-es.
A Nix (balra) hamisszínes és a Hydra (jobbra) fekete-fehér képe
További hírek, videók a küldetésről:
- Animáció a Plútó Norgay Mountain nevű hegyeinek térségéről
- Áttekintés a küldetésről
- További animáció a küldetésről
- A küldetés oldala a NASA-nál
- Nincs porgyűrű a Plútó körül (magyar eredmény)
A cikkünkben szereplő fotók, ábrák forrása: NASA, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL), Southwest Research Institute (SwRI)
