Атмосфера Плутона гораздо теплее его поверхности

Плутон является не только одной из самых маленьких планет Солнечной Системы, он также является самой далекой и самой слабо изученной среди всех других крупных обитателей Солнечной системы, поэтому открытия, связанные с Плутоном, происходят не так уж часто.

На сегодня совершенно точно известно, что Плутон в 5 раз меньше Земли, он преимущественно состоит из горной породы и льда. Плутон в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля, поэтому тепла и света здесь немного - температура на поверхности опускается порой до минус 220 градусов. Атмосферное давление здесь примерно в 1 000 раз меньше земного и составляет примерно 0,015 миллибар.

И тем не менее, атмосфера на Плутоне есть и о ее существовании известно уже около 30 лет. До сих пор считалось, что атмосфера Плутона - это тонкая пленка газов, в основном азота, с небольшими добавками метана и, возможно, окиси углерода (СО). Когда эта планета-карлик удаляется от Солнца на своей 248-летней орбите ее атмосфера замерзает и в буквальном смысле падает на поверхность планеты. Когда Плутон вновь начинает приближаться к Солнцу, температура там поднимается в замерзшие элементы и вновь превращаются в газ, создавая атмосферу.

Однако до сих пор астрономы занимались только верхним слоем атмосферы Плутона, причем делалось это тогда, когда свет от близлежащих звезд не мешал наблюдать за Плутоном. В результате серии наблюдений, ученые выяснили, что верхняя атмосфера планеты примерно на 50 градусов теплее поверхности, где средняя температура колеблется в районе отметки минус 170-180 градусов по Цельсию.

Теперь при помощи специального спектрографа CRIRES (CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph) установленного на телескопе Very Large Telescope  в Чили, удалось установить, что значительно теплее не только верхние, но и нижние слои атмосферы. Таким образом, если на поверхности Плутона температура составляет около минус 180 градусов, то в атмосфере она не опускается ниже 120-130 градусов.

На Земле все не так - температура тем выше, чем ближе к поверхности планеты. Изменение может составлять от 6 до 8 градусов на каждый километр атмосферы. На Плутоне "потепление" идет снизу-вверх, причем колебания могут составлять около 15 градусов на каждый километр атмосферы.

"Удивительно, что нам удалось провести наблюдения за атмосферой, которая меньше земной в 100 000 раз и находится на планете, расположенной на границе Солнечной системы", - говорит соавтор исследования Ханс-Ульрих Кейфль.

По его словам, причина, по которой поверхность Плутона так холодна, кроется в атмосфере. "Это похоже на то, как вода испаряется с поверхности тела, охлаждая его. Таким образом атмосфера буквально вытягивает тепло из планеты. В этой связи Плутон немного похож на кометы, где также имеется сублимирующий лед", - говорит он.

Последние наблюдения показали, что метан - это второй по распространенности элемент в атмосфере Плутона. "Метана там достаточно для того, чтобы он играл ключевую роль в процессе теплообмена и объяснял высокую температуру атмосферы", - говорит ученый.

На сегодня у специалистов есть две модели, объясняющие уникальные явления на Плутоне. Согласно первой, поверхность планеты покрыта тонким слоем метана, который препятствует сублимации замороженного азота. Согласно второй, этот же метан находится не на поверхности, а в самом нижнем слое атмосферы.