С помощта на космическия телескоп „Джеймс Уеб“ (JWST) астрономите откриха въглероден диоксид и водороден пероксид на замръзналата повърхност на най-голямата луна на Плутон - Харон. Откриването на тези молекули би могло да подскаже на учените как са се родили Харон и други ледени тела на ръба на Слънчевата система.

От откриването си през 1978 г. Харон е обект на задълбочени изследвания - но предишните проучвания са били ограничени по отношение на това какви дължини на вълните на светлината могат да бъдат изследвани по време на тези анализи. Това остави пропуски в разбирането ни за състава на повърхността на тази луна на Плутон. В резултат на това, въпреки че учените са открили воден лед, амонячни видове и органични съединения на Харон, въглеродният диоксид и водородният пероксид са избегнали откриването - досега.

Екипът, ръководен от Силвия Протопапа от Югозападния изследователски институт (SwRI), запълни тези пропуски, като изследва Харон с инструмента NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) на JWST.

„Нашето изследване разкрива, че повърхността на Харон е запазила доказателства за неговото образуване чрез наличието на въглероден диоксид, както и следи от процеси на облъчване, за които свидетелства наличието на водороден пероксид“, казва Протопапа. „Тези открития разширяват известния съставен инвентар на Харон, който включва воден лед, амонячни видове и органични материали, отговорни за сивото и червеното му оцветяване.“

Харон е средноголямо тяло с ширина около 1200 км и се намира в пояса на Кайпер - пръстен от ледени отломки, комети и планети джуджета, наричани още транснептунови обекти (ТНО), в края на Слънчевата система.

За разлика от много от по-големите обекти в пояса на Кайпер повърхността на Харон не е покрита с летливи ледове като метан, което означава, че той предлага на учените ценни сведения за ефектите от излагането на слънчева светлина и кратерите върху тези отдалечени тела. Освен това Харон е единственият средноголям ТНО, за който има геоложки карти. Това се дължи на данните, събрани от космическия апарат на НАСА „Нови хоризонти“, който посети системата на Плутон преди около десетилетие.

„Като цяло тези фактори правят Харон безценна цел, от която можем да извлечем много поуки“, казва Протопапа. „Нашите открития дават ценни сведения за това как процеси като излагане на слънчева светлина и кратериране оформят повърхността на Харон, а оттам и на други средноголеми ледени тела извън орбитата на Нептун.“

Съставът на звездите, планетите и спътниците им може да се определи по светлината, която те излъчват или отразяват от повърхността си. Това е възможно, тъй като елементите поглъщат и излъчват светлина със специфична дължина на вълната. По този начин разглеждането на спектъра на небесното тяло чрез техника, наречена „спектроскопия“, разкрива „пръстовите отпечатъци“ на елементите и химичните съединения.

Протопапа и колегите ѝ достигат до своите открития, като сравняват спектроскопските наблюдения на JWST с лабораторни измервания и подробни спектрални модели на повърхността на Харон. Това ги е довело до заключението, че въглеродният диоксид присъства предимно като повърхностен фурнир върху богата на воден лед подповърхност.

„Повърхността на Харон, разкрита от мисията на „Нови хоризонти“, се характеризира с множество кратери, заобиколени от ярки покрития от изхвърлени частици, които са богати на воден лед и амонячни съединения“, обяснява Протопапа. „Тези геоложки особености предполагат, че материали от под повърхността са били изложени на въздействието на удари, което дава възможност да се запознаем с подповърхностния състав на Луната.

„Предпочитаната от нас интерпретация е, че горният слой въглероден диоксид произхожда от вътрешността и е бил изложен на повърхността чрез кратерни събития.“

Тя добави, че въглеродният диоксид е очакван и защото е известно, че това съединение присъства в областите на протопланетния диск, от който се е формирала системата на Плутон. Фактът, че въглеродният диоксид не е бил забелязан от космическия апарат на НАСА „Нови хоризонти“, когато той посети Плутон и засне снимки на Харон през 2015 г., от известно време тревожи учените.

„Откриването на въглероден диоксид беше задоволително потвърждение на нашите очаквания“, продължава Протопапа.

Снимка: Unsplash/NASA/JPL-Caltech

Виж още: iPhone 16 е най-малко популярният смартфон на Apple от 5 години насам, твърди инвестиционна банка