Największy księżyc Plutona. Naukowcy odkryli coś na jego powierzchni

Na powierzchni Charona, największego księżyca Plutona, astronomowie odkryli ślady dwutlenku węgla oraz nadtlenku wodoru. Odkryć dokonano dzięki danym zebranym przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Dostarczają one istotnych wskazówek na temat tego, jak powstał Pluton i jego księżyce.

Pluton do 2006 roku uznawany był za planetę. Jednak gdy Międzynarodowa Unia Astronomiczna ogłosiła nową definicję planet, Pluton zaklasyfikowany został jako tzw. planeta karłowata. Krąży na zewnętrznych rubieżach Układu Słonecznego około 5,7 miliarda kilometrów od Ziemi. To lodowy świat gór i kraterów, gdzie średnia temperatura wynosi minus 232 stopni Celsjusza.

Pluton ma pięć księżyców. To Styks, Nix, Kerberos, Hydra i Charon. Charon jest największym z nich. Został odkryty w 1978 roku przez amerykańskiego astronoma Jamesa Christy’ego. Obiega Plutona co 6 dni i 9 godzin. Jego średnica to 1212 kilometrów, co sprawia, że jest tylko o około połowę mniejszy do Plutona, co z kolei czyni go największym znanym satelitą w stosunku do swojego macierzystego ciała w naszym Układzie Słonecznym.

W nowych badaniach opublikowanych na łamach "Nature Communications" (DOI: 10.1038/s41467-024-51826-4), zespół kierowany przez astronom Silvię Protopapa z Southwest Research Institute w Stanach Zjednoczonych ogłosił, że na powierzchni północnej półkuli Charona odkryto dwutlenek węgla i nadtlenek wodoru.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

W 2015 roku w pobliżu Plutona przeleciała sonda New Horizons. Przyglądnęła się planecie karłowatej i jej satelitom z bliska. Sonda nie weszła na orbitę Plutona, tylko poleciała dalej, ale New Horizons zbliżyła się do planety karłowatej na odległość około 12 500 kilometrów. Podczas lotu wykonała setki zdjęć planety karłowatej oraz jej księżyca Charona. Wykonała też dziesiątki badań, które dostarczyły cennych informacji o Plutonie i jego księżycach.

Dzięki danym zebranym przez New Horizons badacze ustalili, że ten zimny księżyc jest bogaty w lód wodny. Ale zawiera również amoniak i szeroką gamę związków na bazie węgla. Uważa się również, że Charon ma kriowulkany – struktury, które wyrzucają spod powierzchni ciecz lub parę złożoną z różnorakich substancji zamiast magmy.

Skład Charona różni się od składu Plutona i innych obiektów orbitujących za Neptunem, w których dominuje lód azotowy i metanowy. Ale okazuje się, że na tym księżycu obecny jest też dwutlenek węgla oraz nadtlenek wodoru. Odkrycie tych substancji maże dać cenne informacje na temat interakcji różnych procesów na tych transneptunowych obiektach.

Naukowcy uważają, że odkryty dwutlenek węgla pochodzi spod lodowej powierzchni Charona i został odsłonięty przez asteroidy i inne obiekty uderzające w księżyc i tworzące kratery. Z kolei obecność nadtlenku wodoru sugeruje, że lód wodny na jego powierzchni ulega transformacji. Badacze sądzą, że mógł powstać w wyniku promieniowania słonecznego uderzającego w cząsteczki wody na powierzchni Charona. Ale istnieje wiele innych potencjalnych możliwości. Być może powstał w wyniku promieniowania kosmicznego albo wiatru słonecznego, strumienia elektrycznie naładowanych cząstek uwalnianych przez Słońce, uderzających w powierzchnię Charona.

Najnowsze odkrycie jest kluczowe dla zbadania, w jaki sposób powstał Charon i może pomóc naukowcom w odkryciu składu innych odległych księżyców i planet.

Odkrycia nie byłyby możliwe, gdyby nie Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Teleskop ten jest niezwykle czuły w obserwacjach w zakresie światła podczerwonego. Podczerwień jest kluczowa do identyfikacji różnych cząsteczek obecnych na innych obiektach. Teleskop wykorzystuje do tego technikę zwaną spektroskopią. Światło rozbijane jest w niej na poszczególne barwy, a każdy pierwiastek lub cząsteczka ma swoją własną sygnaturę kolorystyczną, jak odcisk palca.

Źródło: The Conversation, IFLScience, fot. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute