Вокруг Плутона

Четыре фотографии, полученные визуализатором дальней разведки (LORRI), в комбинации с графическим интерфейсом Color Data устройства отображения Ralph, бортового оборудования New Horizons, демонстрируют нам насыщенное цветное изображение Плутона. Фотографии, сделанные 13 июля 2015 года, когда космический корабль находился на расстоянии 280 000 миль (450 000 км) от Плутона, отображают топографические элементы в пределах 1,4 мили (2,2 км).

Насыщенное цветное изображение Плутона даёт учёным возможность обнаружить различия в составе и структуре поверхности карликовой планеты. Данные свидетельствуют, что на Плутоне всё ещё присутствует геологическая активность, тем самым выдвигая теорию, которая поможет понять, каким образом высвобождаемая газовая оболочка Плутона остаётся насыщенной азотом.

Специалисты Лаборатории прикладной физики университета Джонса Хопкинса в Лорел, штат Мэриленд, разработали и смонтировали Межпланетную станцию «Новые горизонты» (New Horizons), а теперь управляют космическим полётом космического корабля New Horizons по заданию Дирекции научных миссий НАСА.

Юго-западный научно-исследовательский институт в Сан-Антонио возглавляет научную группу, сопровождает операции с полезной нагрузкой и научную подготовку к встрече с объектом. New Horizons является частью программы «Новые рубежи», которую курирует Научно-исследовательский центр космических полётов имени Маршалла, НАСА, Хантсвилл, штат Алабама.

Здесь Плутон и его спутник Харон показаны в расширенной цветовой гамме, которая обеспечивает цветное изображение с самым высоким разрешением для той пары, что зонд New Horizons уже передал на Землю. Изображение было сделано в 06.49 UT (всемирного времени) 14 июля 2015 года, за пять часов до его самого близкого подхода к Плутону, с расстояния 150 000 миль (250 000 км) устройством отображения Ralph.

Изображение подчёркивает контрастное противостояние двух планет: у Харона преобладает в основном серый цвет, с тёмно-красноватой полярной областью, а у Плутона мы видим широкий спектр тонких цветовых вариантов, в том числе: желтоватых пятен в северной полярной области и слабых контрастных оттенков на двух половинах Плутонова «сердца», неофициально называемого «Область Томбо», которая просматривается в правом верхнем квадранте изображения.

Изображение развёрнуто таким образом, что северная область и Плутона, и Харона направлены в сторону верхней левой точки, чтобы разместить Плутон и Харон в одном кадре в их точном взаимоположении. Для обработки изображения использовались синие, красные и ближней области спектра инфракрасного излучения светофильтры многоспектральной камеры видимого изображения Ralph. Цвета схожи, но не идентичны тем цветам, которые различает человеческий глаз, чувствительный к более узкому диапазону длины волн.

Авторское право: НАСА/ Лаборатория прикладной физики университета Джонса Хопкинса / Юго-западный научно-исследовательский институт 

На этом снимке мы видим замечательные новые детали Харона – крупнейшего спутника Плутона, полученные визуализатором дальней разведки (LORRI), установленного на борту New Horizons; снимок сделан в 13 июля 2015 года с расстояния 289 000 миль (466,000 км).

Полоса скал и впадин растянулась приблизительно на 600 миль (1 000 километров) слева направо; мы видим широкий разрыв пласта коры Харона, что, вероятно, является результатом внутренних процессов. В правом верхнем углу, вдоль изогнутого края спутника, просматривается каньон, глубиной приблизительно от 4 до 6 миль (от 7 до 9 километров).

Явное отсутствие кратеров на Хароне удивило учёных. Южная часть экватора спутника – в нижней части этого снимка, ландшафт освещается косыми лучами солнца, образуя тени, которые помогают лучше различить рельеф. Тем не менее даже здесь можно отметить наличие сравнительно малого количества кратеров – факт, указывающий на относительно молодую поверхность, которая менялась в процессе геологической активности.

На этом снимке, при приближении New Horizons, в северной полярной области Харона просматривается тёмный оттиск, имеющий диффузную границу. Можем предположить, что это редкая залежь тёмного вещества, под ним залегают некие явные, резко очерченные топографические элементы с угловым профилем. Снимки с более высоким разрешением всё ещё ждут нас впереди и, как мы ожидаем, прольют свет на эту загадочную область.

Изображение было сжато, чтобы уменьшить размер файла при передаче на Землю. На изображении с высокой контрастностью можно увидеть топографические элементы в пределах 3 миль (5 км). Присутствует некоторое затемнение низко контрастных элементов из-за сжатия изображения, оттого некоторые области выглядят более ровными, чем они есть на самом деле. Оригинальная версия снимка всё ещё находится в памяти компьютера New Horizons и подлежит передаче в более поздние сроки.

Снимок сделан 13 июля визуализатором дальней разведки (LORRI), в комбинации с графическим интерфейсом (Color Data) устройства отображения Ralph, бортового оборудования New Horizons.     

Авторское право: НАСА/ Лаборатория прикладной физики университета Джонса Хопкинса / Юго-западный научно-исследовательский институт

***

На этом снимке перечислены неофициальные географические названия, которые команда New Horizons использовала для обозначения топографических элементов и областей на поверхности Плутона. Список названий составлен на основании результатов конкурса «Наш Плутон» (http://www.ourpluto.org). На данный момент времени названия ещё не утверждены Международным астрономическим союзом (МАС).

Научная группа НАСА миссии New Horizons составила общую карту Харона – крупнейшего спутника Плутона. Карта включает в себя все полученные и представленные в её распоряжение изображения поверхности, сделанные в период с 7 по 14 июля 2015 года, с разрешающей способностью элементов изображения, начиная от 40 км (24 миль) на противоположном от Плутона полушарии (левая и правая стороны карты) до 400 метров (1 250 футов) на пиксель на участках полушария, обращённого к Плутону. Сторона, обращённая к межпланетной станции New Horizons, когда она проходила мимо карликовой планеты, – в центре карты.

В настоящее время на регистраторах цифровых данных КЛА хранится множество других, дополняющих снимков, которые, как ожидается, должны быть переданы «домой» во время падения в 2015 году, и они будут использованы в процессе завершения работы над общей картой. Карта представляет элементарную параллельную проекцию с нулевой долготой (в направлении, обращённом к Плутону) в центре.

***

Авторское право: НАСА/ Лаборатория прикладной физики университета Джонса Хопкинса / Юго-западный научно-исследовательский институт 

Новые изображения области вблизи экватора Плутона крупным планом преподнесли большой сюрприз: над поверхностью ледяного тела возвышается область юных гор высотой до 11 000 футов (3 500 метров).

Горы, скорее всего, сформировались не более 100 миллионов лет назад – сплошная молодь по сравнению с возрастом Солнечной системы, насчитывающей 4,56 млрд лет, – и всё ещё могут находиться в процессе формирования. Этот процесс крупным планом заметен на участке, который охватывает менее одного процента поверхности Плутона, и всё ещё может оставаться геологически активным на сегодняшний день.

Именно отсутствие кратеров в этом месте позволило нам выдвинуть гипотезу о столь юном возрасте. Можем предположить, что, как и вся прочая территория Плутона, эта область являлась объектом усиленных атак космического мусора в течение миллиардов лет и когда-то в значительной степени была испещрена воронками, если только что последняя геологическая активность не сделала региону «подтяжку лица», удалив все эти оспины.

В отличие от ледяных спутников, планет-гигантов, Плутон не может быть нагрет в результате гравитационного взаимодействия с гораздо большим планетарным телом. Можем предположить, что некие другие процессы генерируют горный ландшафт.

Горы, вероятно, состоят из водного льда – коренной породы Плутона. Хотя метан и азотный лёд покрывают большую часть поверхности Плутона, эти материалы не представляются достаточно жёсткими, чтобы сформировать горы. Вместо этого какая-то более жёсткая субстанция, вероятнее всего, водный лёд, образовала их пики.

Крупным планом снимок был сделан приблизительно за 1,5 часа до сближения New Horizons с Плутоном, когда межпланетная станция находилась на расстоянии 47 800 миль (77 000 км) от поверхности планеты. Изображение легко разрешает детали структуры – менее чем в миле в поперечнике.

***

Авторское право: НАСА/ Лаборатория прикладной физики университета Джонса Хопкинса / Юго-западный научно-исследовательский институт

В центре, слева от обширного сердцевидного топографического элемента Плутона (неофициально именуемого «регион Томбо»), лежит обширная, менее всего похожая на кратер, долина, возрастом, предположим, не более 100 миллионов лет, и, возможно, до сих пор находится в стадии формирования под воздействием геологических процессов. Этот замороженный участок к северу от ледяных гор Плутона получил неофициальное название «равнина Спутника» – в честь первого искусственного спутника Земли.

Поверхность, как мы видим, можно разделить на сегменты неправильной формы, которые окружены узкими впадинами. Некоторые топографические элементы напоминают группы курганов, просматриваются также поля ямок. Этот снимок был сделан визуализатором дальней разведки (LORRI), установленным на борту New Horizons, 14 июля с расстояния 48 000 миль (77 000 км). Топографические элементы в пределах полмили (1 километр) просматриваются вдоль. Эффект квадратов на некоторых топографических элементах является результатом сжатия изображения.

На снимке, который мы комментируем, просматривается массив загадочных топографических элементов. Поверхность, по-видимому, можно разделить на сегменты неправильной формы, которые окружены узкими впадинами, некоторые из них отмечены содержанием более тёмной субстанции. Можем отметить топографические элементы, которые похожи на группы курганов с заметными краями углублений.

Снимок сделан визуализатором дальней разведки (LORRI), установленным на борту New Horizons, 14 июля с расстояния 48 000 миль (77 000 км). Топографические элементы в пределах полмили (1 километр) просматриваются вдоль. Эффект квадратов на некоторых топографических элементах является результатом сжатия изображения.

***

Авторское право: НАСА/ Лаборатория прикладной физики университета Джонса Хопкинса / Юго-западный научно-исследовательский институт

Спутник Плутона Никта (слева), как мы видим его здесь, в расширенной цветовой гамме (снимок сделан устройством отображения Ralph НАСА, установленном на New Horizons), имеет красноватое пятно, которое заинтересовало учёных, курирующих этот космический полёт.

Данные были получены утром 14 июля 2015 года и переданы на землю 18 июля. На момент наблюдений New Horizons находился на расстоянии около 102 000 миль (165 000 км) от Никты. Изображение показывает топографические элементы в пределах примерно 2-х миль (3 км) на территории Никты, которая, по оценкам, составляет 26 миль (42 километра) в длину и 22 мили (36 километров) в ширину.

На этом чёрно-белом изображении мы видим маленькую, неправильной формы, Гидру – спутник Плутона (справа). Снимок сделан визуализатором дальней разведки (LORRI), установленным на борту New Horizons, 14 июля 2015 года с расстояния около 143,000 миль (231,000 км). На Гидре, которая насчитывает 34 мили (55 километров) в длине, просматриваются топографические элементы в пределах 0,7 мили (1,2 км).