Астрономи зафіксували помітне падіння тиску атмосфери Плутона

08 серпня 2026 р. 21:50

08 серпня 2026 р. 21:50

Астрономи простежили, як атмосфера карликової планети Плутон помітно тоншає в міру того, як вона віддаляється від Сонця. Команда під керівництвом старшої науковиці Інституту планетології Аманди Сіккафус (Amanda Sickafoose) за допомогою світла далеких зір виміряла, що між серединою 2021 року та липнем 2023 року атмосферний тиск на Плутоні зменшився на 16% . Про результати розповідає видання Universe Today .

Плутон рухається дуже витягнутою орбітою з періодом у 248 земних років і має велику нахиленість осі. Зараз він входить у приблизно 88-річний відрізок своєї орбіти, де отримує менше тепла й світла. Очікується, що його переважно азотна атмосфера поступово ставатиме тоншою і впродовж наступних десятиліть частково або майже повністю замерзне, «стиснеться» і опуститься ближче до поверхні.

Як вимірюють зміни в атмосфері Плутона

Досліджувати таку тонку атмосферу на настільки далекому світі напряму дуже складно. Під час прольоту апарата New Horizons у 2015 році тиск на Плутоні оцінювали приблизно в 10 мілібар — це близько 1/100 000 земного атмосферного тиску. Тоді, а також у наступні роки до 2021-го, тиск залишався відносно сталим, із незначними підвищеннями через додаткове нагрівання північного полюса Сонцем.

Щоб відстежувати подальші зміни, команда Сіккафус використовує явища, які називаються зоряними покриттями (окультаціями). Вони відбуваються, коли Плутон проходить перед далекою зорею й частково закриває її. Світло зорі при цьому проходить крізь розріджену газову оболонку Плутона, де частина фотонів поглинається або розсіюється частинками газу та серпанку.

За тим, як змінюється яскравість зорі до, під час і після покриття, астрономи будують світлові криві. Глибина й форма цих кривих дають змогу оцінити, скільки світла «зникає» в атмосфері, а отже — визначити її густину й тиск на різних висотах, а також розподіл серпанку.

Що показали нові спостереження

У своїй роботі команда аналізувала серію покриттів зір Плутоном у 2017–2023 роках. Вони виявили, що між прольотом New Horizons у 2015 році та приблизно 2021 роком тиск залишався на своєрідному «плато». Після цього з’явилися ознаки його зниження.

За оцінками дослідників, між 2015–2021 роками та 2022 роком тиск у «чистій» атмосфері на висоті близько 1275 км зменшився на 7 ± 6% . Якщо враховувати внесок серпанку, то на висоті 1215 км падіння тиску становить уже 16 ± 2% . Це узгоджується з ідеєю, що атмосфера Плутона почала охолоджуватися й стискатися.

Спостереження також показують різницю між верхніми та нижніми шарами. З 2017 по 2023 рік структура верхньої атмосфери загалом залишалася сталою, тоді як у нижніх шарах змінилася форма світлових кривих. Така зміна схилу кривої узгоджується з тим, що частинки серпанку поступово осідають униз за часових масштабів у рік або менше.

У деяких світлових кривих виявили окремі «сплески» — вони можуть бути ознакою періодичних хвиль плавучості в атмосфері, які змінюють локальну густину газу й серпанку.

Серпанок, лід і поверхня Плутона

Атмосфера Плутона складається переважно з азоту з домішками інших газів, які утворюють шари серпанку. Коли тиск падає, ці шари стають тоншими й опускаються нижче. Частина частинок, за оцінками вчених, може з часом осідати на поверхню, утворюючи тонке покриття на льодах.

Точна фізика взаємодії атмосфери й поверхневих льодів Плутона досі недостатньо зрозуміла, але, за словами Сіккафус, ці системи тісно пов’язані. Зміни в температурі й стані льодів безпосередньо впливають на те, скільки газу залишається в атмосфері, а скільки замерзає на поверхні.

Сама дослідниця підкреслює, що зараз Плутон перебуває в особливо цікавій фазі своєї орбіти: дані вказують, що тиск уже почав зменшуватися, і наступні роки та десятиліття дадуть змогу перевірити, наскільки стійким є цей тренд.

Складні спостереження з вигодою для науки

Покриття зір Плутоном — рідкісні й технічно складні події. Тінь карликової планети, яка проходить по Землі під час такого явища, дуже слабка й може простягатися на тисячі кілометрів, охоплюючи континенти й океани. Тому команди спостерігачів розміщують телескопи вздовж розрахованого шляху тіні, подібно до того, як це роблять під час спостережень сонячних затемнень.

Часто астрономи намагаються спрямувати тінь на великі обсерваторії з потужним обладнанням, а потім доповнюють ці дані спостереженнями від локальних астрономів у межах шляху тіні. Це дає змогу отримати інформацію про різні ділянки атмосфери Плутона й порівняти їх між собою.

Попри успіхи методу, багато запитань залишаються відкритими. Неясно, чи замерзне атмосфера Плутона майже повністю, коли він досягне найвіддаленішої від Сонця ділянки орбіти, чи все ж таки збереже менший, але щільніший і ближчий до поверхні шар газу з серпанком. Для відповіді потрібні нові покриття, подальший аналіз уже зібраних даних і, можливо, майбутні місії до цього далекого світу.

Наука