Въпреки че космическият кораб „Нови хоризонти“ посети Плутон преди 8 години, учените продължават да използват неговите данни, за да правят нови открития.
На 14 юли 2015 г. космическият кораб „Нови хоризонти“ се приближи до Плутон на разстояние от 12 500 километра, което позволи на учените да получат подробни изображения на планетата джудже, както и много нови научни данни. Учените все още ги анализират и са споделили последните си открития на 14 март на Конференция за лунни и планетарни науки (LPSC), проведена в Тексас.
Плутон престана да бъде планета преди 16 години. 9 години по-късно той се превърна в свят
Благодарение на апарата на НАСА учените успяха да направят важни открития, които се отнасят както до самата планета джудже, така и до по-отдалечен обект в Слънчевата система, пише Space.com.
Учените вече знаят, че в далечното минало Плутон, подобно на Земята, се е наклонил леко на една страна. Но каква е била позицията му преди това и колко силно се е наконил, учените все още не са изяснили докрай. Данните от „Нови хоризонти“ предоставят някои улики за това как се е случило събитието.
Загадъчният Плутон
Според новото изследване наклонът на Плутон е свързан с образуването на ледена покривка на повърхността на планета джудже, наречена равнината Спутник, която е с ширина 1000 км. Както учените вече знаят, тази равнина, която е пълна с азотен лед, е изиграла важна роля при формирането на повърхността на Плутон.
С помощта на изображения на „Нови хоризонти“ учените са открили паралелни планински вериги и дълбоки долини на Плутон, които образуват глобална тектонска система. Тези повърхностни характеристики са широки около 300 км и се простират на същото разстояние от северния полюс на планетата джудже.
Според Оливър Уайт от института SETI, САЩ, като се има предвид, че Плутон е променил положението си в миналото, нито един от повърхностните пейзажи не е в първоначалната си позиция. Най-вероятно тези структури са били по-близо до екватора и след това са се приближили до полюса. Учените също предполагат, че подповърхностният океан на Плутон също е допринесъл за преориентацията на планетата джудже и е помогнал за преместването на голяма част от нейната маса по-близо до екватора.
Заради загадъчен океан учени искат втора мисия до Плутон
Учените също са открили огромни залежи от метанов лед на повърхността на Плутон близо до екватора, някои от които са високи няколкостотин метра. Учените са стигнали до извода, че подобни отлагания от метанов лед са едни от най-често срещаните форми на релефа на Плутон.
Необичаен много далечен астероид
На 1 януари 2019 г. „Нови хоризонти“ прелетя покрай необичаен транснептунов астероид, който се намира в пояса на Кайпер и се нарича Арокот. Това е най-далечният обект (на разстояние 6,6 милиарда км от нас), посетен от земен космически апарат.
Арокот прилича на снежен човек и се състои от две части, които някога са обикаляли една около друга и са се съединили. Двете части на Арокот са с различни размери – едната е по-голяма от другата.
Астрономите са установили, че по-голямата част от самия астероид, наречена Вену, се състои от 12 отделни части. На свой ред всяка от тези 12 скали е широка около 5 км. Това добавя още въпроси за това как точно са се образували обектите в пояса на Кайпер, който се намира на ръба на Слънчевата система, казват учените.
Уран и Нептун: в очакване на нови данни
Според ръководителите на мисията „Нови хоризонти“ космическият кораб ще продължи активната си научна дейност тази година след 10 месеца, прекарани в „спящ режим“ за икономия на енергия.
„Вояджър“ и „Нови хоризонти“. Къде са сега най-далечните космически кораби на земляните?
Космическият кораб ще направи нови снимки на Уран и Нептун от външната част на Слънчевата система. Новите изображения ще помогнат на астрономите да разберат по-добре как се развиват облачните структури върху двата ледени гиганта. Освен това „Нови хоризонти“ ще започне да изучава далечната част на пояса на Кайпер.
Нова космическа мисия до Уран
NASA/JPL
Уран и Нептун са ледени гиганти. За разлика от вътрешните планети от земен тип и газовите гиганти Юпитер и Сатурн, състоящи се от водород и хелий, те са образувани от замръзнала вода, амоняк и метан. Тези планети са най-отдалечените в Слънчевата система и са много слабо проучени. Наземните телескопи могат да видят само вихри в плътна атмосфера. Повърхността на ледените гиганти е напълно скрита.
От космическите кораби само „Вояджър 2“ е прелетял покрай тях в края на 80-те години на ХХ век. Благодарение на тази мисия учените са получили първата информация за състава на атмосферата на Уран и Нептун и за техните спътници. Така са разбрали, че планетите имат магнитно поле и слабо изразени пръстени. Това обаче явно не е достатъчно.
НАСА отдавна се готви да изпрати към Уран орбитален апарат и сондата UOP (Uranus Orbiter and Probe). В десетгодишната стратегия за 2013 – 2022 г. този проект беше на трето място по приоритет след марсохода Mars 2020 и мисията до луната на Юпитер Европа.
Earlier today, @theNASEM released the latest Decadal Survey for Planetary Sciences and Astrobiology—basically, it’s a 10-year road map of what scientists would like to see happen in those fields. Here’s what’s inside #PlanetaryDecadal. 🧵https://t.co/AMhbIsmFSj pic.twitter.com/MzvMBrGUCA
— AGU's Eos (@AGU_Eos) April 19, 2022
Марсоходът Perseverance работи успешно на Червената планета, като събира образци и ги подготвя за изпращане на Земята. Стартът на апарата Europa Clipper е планиран за края на 2024 г. В десетгодишния обзор, публикуван миналата година от НАСА, липсата на знания за ледените гиганти е основният проблем в изследването на планетите, като мисията UOP е проект с най-висок приоритет.
До Уран за осем години?
Концепцията, разработена от учени и инженери от НАСА, Калифорнийския университет и университета „Джонс Хопкинс“, предполага изпращане на космически кораб с тегло около пет тона в орбита на Уран с отделяща се сонда, която ще се потопи в атмосферата на планетата. Проектирането ще започне още тази година. Космическият апарат ще бъде изстрелян с тежката ракета носител Falcon Heavy на SpaceX.
Човечеството бързо трябва да прати мисия до Нептун
Има и конкурентен проект – Neptune Odyssey. Но експертите се съгласили, че все още няма необходимата ракета-носител за него. Освен това мисията до Уран е по-гъвкава по отношение на избора на траектории. Изстрелването ще се състои през 2031 или 2032 г., след 13 години корабът ще достигне дестинацията си и ще прекара около пет години в орбита.
Алтернативно техническо решение позволява полетът да се съкрати до осем години и съответно да се увеличи двойно полезният живот на космическия апарат. То предполага, че космическият кораб, забавяйки се в горните слоеве на атмосферата, излиза на окончателна орбита само с едно преминаване. Обикновено са необходими няколко коригиращи обиколки. Но този вариант едва ли ще бъде избран. Той изисква точни данни за атмосферните параметри, а те ще бъдат получени едва след мисията на UOP.
Мистериозната планета
Уран практически „лежи на една страна“ спрямо общата плоскост на движение на планетите от Слънчевата система. В същото време той се върти около собствената си ос ретроградно, тоест в обратна посока.
Тази странност обикновено се обяснява с хипотезата, че Уран някога се е сблъскал с голямо космическо тяло. Но нито един от спътниците, които са неразривно свързани с планетата, няма същата наклонена орбита. Освен това всички луни на Уран са ледени, а мощен удар, способен да преобърне планетата, би отделил толкова много топлина, че ледът ще се изпари и луните ще станат скалисти.
Има много неясноти и с вътрешния му строеж. Стандартният модел предполага, че Уран се състои от три части: в центъра – неголямо каменно ядро, след това – ледена обвивка, отвън – водородно-хелиева атмосфера. Някои факти обаче озадачават учените.
Пътуване до мистериозната планета: защо Уран е новата цел за изследване на Космоса
На първо място, топлинното излъчване на Уран е много по-слабо от това на други гигантски планети в Слънчевата система, включително Нептун. Това затруднява определянето на физическите параметри на неговите недра. Може би в горните слоеве на Уран има определен слой, който не позволява на топлината да излиза. Или основната маса на планетата е съставена не от лед в общоприетия смисъл на думата, а от свръхплътна течност – смес от вода, амоняк и метан. Впрочем, ако приемем, че в недрата на Уран има течна вода, това автоматично го премества в списъка на планетите, на които е възможен живот.
Учените не могат да обяснят и необичайно ниските повърхностни температури, сложното магнитно поле и периодично възникващите силни вихри в атмосферата.
В търсене на отговори
Мисията до Уран трябва да отговори на много въпроси. Сондата ще изследва изменението на състава на атмосферата по вертикала, топлинната стратификация и скоростта на вятъра в зависимост от височината над повърхността. А орбиталният апарат ще се занимава с глобални наблюдения на атмосферата и магнитосферата на планетата, спектрални и динамични параметри.
Трикомпонентен магнитометър на борда ще картографира магнитните аномалии на повърхността, ще изучава структурата и динамиката на магнитното поле. Учените искат да разберат динамо процеса, чрез който то възниква.
Ok let's talk top line #PlanetaryDecadal - The Uranus Orbiter & Probe. This is NASEM's top recommended Flagship mission to study the Uranian system.
— WeMartians Podcast (@We_Martians) April 19, 2022
It's baselined on a Falcon Heavy launching in 2031 or 2032, assuming NASA gets on it, with a 13 year cruise. pic.twitter.com/ffDgrqsKpF
Магнитното поле на планетите от земната група се генерира от течно метално ядро. В каква форма е веществото в ядрото на Уран, не е известно. Наскоро се изясни, че ядрата на Юпитер и Сатурн нямат ясни граници. Достигайки критичната маса, веществото дифундира. Така тежките елементи от центъра на планетата попадат във външните обвивки чак до атмосферата.
Може би същото се случва и на Уран – и неговото сложно магнитно поле е свързано не с ядрото, а с конвективни потоци в течна подповърхностна обвивка.
Отдавна загинал спътник съборил Уран
Изследователите се надяват, че информацията, събрана от мисията UOP, ще помогне да се доближим до разгадаването на това как се е формирал Уран и е придобил необичайния си наклон с ретроградно въртене, да разберем обемния състав на планетата и как се променя от дълбочина. Освен това учените планират да проучат детайлно луните на Уран.
Известни са 27 спътника на Уран, сред които пет големи: Миранда, Ариел, Умбриел, Титания и Оберон. Косвени признаци на продължаваща геоложка активност са регистрирани на три от тях – Титания, Оберон и Ариел. Последният се счита за най-обещаващ от гледна точка на търсене на океан от течна вода под външната ледена обвивка, потенциално годен за възникването на живот.
