Из чего состоит атмосфера Плутона? Атмосфера Плутона: состав

Атмосфера Плутона – самая загадочная воздушная оболочка Солнечной Системы. Во-первых, потому, что она будто бы оторвана от поверхности, отделена вакуумом. Некоторые ее частицы достигают Харона. Во-вторых, ее средняя плотность в несколько раз выше, чем плотность атмосферы Земли.

Где искать девятую планету?

Плутон - девятый по счету объект от Солнца, который входит в категорию карликовых планет СС. Буквально в прошлом веке он занимал почетное место самой удаленной от нашей звезды планеты. Позже было обнаружено, что объект является частью пояса Койпера, и по своим параметрам даже немого меньше некоторых других карликовых планет, которые находятся в данном астероидном кольце. Орбита Плутона – самая большая в нашей системе, потому полный оборот вокруг Солнца тут длится 248 земных лет. В нашу эпоху у астрономов есть возможность наблюдать плутонианское лето. Этот факт также положительный потому, что планета максимально приближена к Солнцу, она более отчетливо просматривается в телескопы. В данный период также отлично наблюдается атмосфера Плутона. Изначально ее существование было доказано гипотетическим путем, но позже рассмотреть воздушную оболочку удалось благодаря оптике.

Открытие атмосферы

Сама планета Плутон была открыта совсем недавно – в 1930 году. Ее записали как девятый полноправный объект СС и будто бы забыли о ней на время. В 80-е годы наблюдения за планетой возобновились. Большинство снимков было получено благодаря телескопу Хаббл, который приоткрыл нам тайны космоса. В 1985 году впервые была обнаружена атмосфера Плутона. Состав воздушной оболочки удалось установить математическим путем, так как не было возможности запустить шаттл для взятия образцов воздуха. Параллельно с этим была изучена и поверхность планеты. Как оказалось, она состоит из кристаллического сухого льда, состоящего из водорода и самой воды. Несмотря на то что планета твердая, как Земля, именно ее поверхность, испаряясь, образует воздушную прослойку. Потому состав этих двух компонентов идентичен, что в значительной степени делает работу астрономов проще.

Составляющая химия

Перед тем как перейти к изучению свойств и взаимодействий различных газов в космосе, рассмотрим, из чего состоит атмосфера Плутона. Это довольно толстая оболочка, ширина которой равна 3 000 километров. Ее основу составляет азот – он занимает 99% всего воздушного пространства. 0,9 процента приходится на моноокись углерода, а остаток составляет метан. Все эти газы витают вокруг планеты потому, что они испаряются от льдов, покрывающих ее поверхность. С течением времени процесс испарения увеличивается в масштабах, за счет чего растет и атмосфера Плутона. Состав ее при этом остается прежним, а вот сублимация принимает более глобальные масштабы. Это влечет за собой повышение температуры небесного тела, а также усиление его гравитационного поля. Возможно, в будущем, которое нельзя сопоставить с человеческой жизнью, Плутон станет обитаемой планетой.

Воздушная оболочка Плутона летом

Мы уже говорили о том, что сейчас мы, глядя в телескоп на Плутон, можем увидеть, как там проходит лето. В этот период планета максимально приближается к Солнцу и здорово прогревается. Именно в этот момент образуется газообразная атмосфера Плутона, которую земные исследователи и смогли увидеть в телескопы. Летом из-за парникового эффекта, который возникает под воздействием солнечных лучей, происходит испарение. Только тут поверхностные льды преображаются не в воду, а сразу в газ, так как гравитация на Плутоне отсутствует. Этот газ, состоящий в большей мере из азота, поднимается гигантским моно-облаком над планетой, немного даже отрываясь от нее и образуя так называемую вакуумную прослойку. Некоторые молекулы азота и метана способны достичь поверхности Харона. Благодаря такому летнему парниковому эффекту, собственно, и было доказано наличие атмосферы Плутона. Ученые заметили, что планета имеет не четкие очертания, а находится словно в пучине большого облака. При более детальном рассмотрении установились все вышеописанные факты.

Зима в царстве холода

Если бы человечество достигло сегодняшних технологических высот 200 лет назад, доказать наличие атмосферы Плутона было бы нереально. В тот период, когда карликовая планета удаляется от Солнца, все газы, которые над ней парили летом, возвращаются на поверхность и становятся частью ледников, из которых они испарились в начале прошедшего сезона. В таком случае Плутон выглядит полностью «голым», и его очертания четко просматриваются в телескоп, так как не заслоняются воздушной оболочкой.

Температура воздуха в различных слоях атмосферы

Мы привыкли, что воздушная оболочка Земли остывает по мере удаления от поверхности, и многие полагают, что на всех планетах дела обстоят точно так же. Но это совсем не так, и наглядным примером тому служит атмосфера Плутона. Поверхность самой планеты невероятно холодна – 231 градус ниже нуля. Именно такой показатель характерен и для нижнего слоя атмосферы. По мере удаления от вечных ледников, которые покрывают Плутон, температура повышается. В верхних слоях атмосферы мы уже встречаем показатель –173 градуса, что, в принципе, нормально для космической среды. Более того, тут наблюдается поразительный парадокс. Летом, когда газы отделяются от планеты, за счет сублимации ее поверхность еще больше остывает. Это так называемый антипарниковый эффект. В зимнее время за счет того, что газы исчезают, и на Плутон попадают прямые солнечные лучи, вечные ледники немного нагреваются.

Небо Плутона

За счет того, что гравитационное поле этой карликовой планеты слишком мало, оно не удерживает атмосферу вокруг себя. Те газы, которые испаряются, удаляются от поверхности, никоим образом не защищая эту планету от воздействия космической радиации и астероидов. Но даже если бы паровые смеси из азота и угарного газа могли бы задерживаться над корой Плутона, жить в таких условиях человек однозначно не смог бы. За счет отсутствия водорода, а также из-за предельно малой плотности пространства, атмосфера Плутона максимально разряжена. Это означает, что тут также не может образоваться особый слой, который будет менять цвет неба в зависимости от времени суток. Потому, теоретически, находясь на Плутоне, вы не отличите день от ночи. Постоянно перед вами будет вращаться черная сфера, на которой яркими вспышками будут возникать далекие звезды и мимо пролетающие планеты.

Заключение

Ныне астрономам более всего интересно, какая атмосфера у Плутона на самом деле. Действительно ли их расчеты и наблюдения точны и насколько они сходятся с реальностью? В ближайшее время планируется запуск спутника, который сможет преодолеть орбиты газовых гигантов, после чего высадится на Плутоне. По идее, шаттл, который будет запущен в атмосферу этой карликовой планеты, дойдет до поверхности и сможет взять образцы воздуха и льда. Ведь никаких разрушительных для техники химических элементов, как на Юпитере, там нет.