Според внимателни наблюдения на астрономи, проведени по време на преминаването на Плутон пред звезди на небето, изглежда, че атмосферата на Плутон се изпарява, тъй като планетата джудже се отдалечава все повече от Слънцето.

Плутон вече е студен. Температурата на повърхността му е около –230 градуса по Целзий), докато горната му атмосфера е малко по-топла: –203 градуса по Целзий. С отдалечаването на Плутон от Слънцето той ще става все по-студен, а богатата му на азот атмосфера би трябвало да започне да се свива и да замръзва, кондензирайки се като скреж върху ледената повърхност.

Сега екип, ръководен от Аманда Сикафус от Института за планетарни науки в Аризона, смята, че е наблюдавал началото на този процес. „Намираме се в особено интересен момент за Плутон“, заявява Сикафус в изявление. „Нашата работа сочи, че налягането в атмосферата наскоро е започнало да намалява.“

Орбитата на Плутон е силно елиптична и много наклонена спрямо равнината на еклиптиката на Слънчевата система. Всъщност орбитата на Плутон е толкова ексцентрична, че в продължение на десет години преди и след перихелия му през 1989 г. (когато Плутон беше най-близо до Слънцето), той всъщност беше по-близо до Слънцето, отколкото Нептун.

От 1989 г. насам обаче Плутон се отдалечава от Слънцето по своята 248-годишна орбита – от откриването му през 1930 г. досега дори не сме видели Плутон да завърши и половината от своята орбита. Плутон ще достигне най-отдалечената си точка от Слънцето – наречена афелий – през 2114 г., когато ще бъде на разстояние от около 49 астрономически единици (7,3 милиарда километра).

Когато мисията New Horizons на НАСА прелетя покрай Плутон през юли 2015 г., тя измери атмосферното налягане на Плутон на 10 микробара. Това е изключително малка стойност, милиони пъти по-ниска от атмосферното налягане на Земята, което се дължи на разредената азотна атмосфера на Плутон, съдържаща също така мъгли от органични молекули, включително метан и въглероден оксид.

След като New Horizons вече прелетя покрай Плутон и се впусна по-навътре в пояса на Куипер, астрономите трябва да разчитат на по-отдалечени и по-непреки начини за наблюдение на атмосферата на Плутон. От нашата гледна точка на Земята понякога се наблюдава как Плутон преминава пред далечна звезда. Това явление се нарича звездно затъмнение. Когато тяло без атмосфера, като например астероид, затъмнява (или скрива) звезда на заден план, светлината на звездата изчезва за миг, преди внезапно да се появи отново. Когато обаче има атмосфера, светлината на звездата не изчезва наведнъж, когато бъде блокирана от Плутон, а постепенно затъмнява, тъй като атмосферата разсейва и пречупва звездната светлина, преди звездата да изчезне зад твърдото тяло на планетата джудже.

В периода между 2017 и 2023 г. екипът на Сикафус изследва атмосферата на Плутон по време на десет затъмнения на звезди с яркост от около 12-та до 18-та звезда, което е далеч под прага на видимост с невъоръжено око.

Наблюдението на звездни затъмнения не винаги е лесно. Те не се виждат отвсякъде на Земята, а само по тесни ивици, често в труднодостъпни райони. Тези ивици, които са широки само няколко километра, всъщност представляват сянката на Плутон, падаща върху Земята. Като се разположат наблюдатели по цялата ширина на ивицата, е възможно да се измери обхватът на атмосферата на Плутон.

„Непрекъснато ме удивлява как простата техника да наблюдаваме как светлината на звездите затъмнява и се появява отново ни позволява да изследваме тънка атмосфера – няколко милионни от земната – на свят, който е две трети от размера на нашата Луна и е 30 пъти по-далеч от Слънцето“, казва Сикафус.

От десетте затъмнения четири бяха наблюдавани от обсерватории на различни места, което означаваше, че различните обсерватории можеха да потвърдят взаимно резултатите си.

„Често предпочитаме да наблюдаваме прогнозирани затъмнения, чиито траектории на сянката преминават през големи обсерватории, тъй като оборудването и данните от тях са доказали своята ефективност“, продължава Сикафус. „След това се опитваме да подобрим тези набори от данни чрез сътрудничество с местни наблюдатели, намиращи се по траекториите на сянката.“

Предишни изследвания сочеха, че атмосферата на Плутон е започнала да се изпарява през 2018 г., но екипът на Сикафус установи, че всъщност атмосферата на Плутон е останала непроменена от 2015 г. до средата на 2021 г. Въпреки това, между средата на 2021 г. и последното затъмнение, наблюдавано от екипа на Сикафус през 2023 г., атмосферното налягане на Плутон е спаднало с 16 процента.

Спадът в налягането беше изведен от кривите на светлинната интензивност, които показват как яркостта на звездата се е променяла във времето по време на затъмнението. Кривите на светлинната интензивност разкриха, че докато структурата на горната атмосфера на Плутон е останала непроменена, долната атмосфера се е променила.

Екипът на Сикафус тълкува това като утаяване на частиците от мъглата към по-ниските ширини. Това е точно това, което се очаква да се случи, когато атмосферното налягане спадне.

Смята се, че атмосферата на Плутон няма да се е замразила напълно върху повърхността на планетата джудже до момента, в който тя достигне афелий, а след това, когато Плутон започне отново да се приближава към Слънцето, слабото слънчево затопляне, което Плутон получава, бавно ще започне да се усилва, което ще доведе до сублимация на азотния лед от повърхността и отново ще сгъсти атмосферата.

Снимка: Unsplash/NASA/JHUAPL/SwRI

Виж още: ИИ създаде 16 нови вируса, никога несъществували в природата, след като изучи ДНК структури