З чого складається атмосфера Плутона? Атмосфера Плутона: склад

Атмосфера Плутона - найзагадковіша повітряна оболонка Сонячної Системи. По-перше, тому, що вона нібито відірвана від поверхні, відокремлена вакуумом. Деякі її частинки досягають Харона. По-друге, її середня щільність в кілька разів вище, ніж щільність атмосфери Землі. Однак гази, з яких вона складається, на жаль, непридатні для людства. Ну а по-третє, атмосфера планети Плутон - явище змінне. З урахуванням її щільності і маси вона здатна випаровуватися в так зване «літо» на планеті. Якщо ці та багато інших явищ, які відбуваються на Плутоні, вас цікавлять, пропонуємо зануритися в його світ.

Де шукати дев`яту планету?

Плутон - дев`ята за рахунком об`єкт від Сонця, який входить до категорії карликових планет СС. Буквально в минулому столітті він займав почесне місце найвіддаленішої від нашої зірки планети. Пізніше було виявлено, що об`єкт є частиною пояса Койпера, і за своїми параметрами навіть німого менше деяких інших карликових планет, які знаходяться в даному астероидном кільці. Орбіта Плутона - найбільша в нашій системі, тому повний оборот навколо Сонця тут триває 248 земних років. В нашу епоху у астрономів є можливість спостерігати плутоніанское літо. Цей факт також позитивний тому, що планета максимально наближена до Сонця, вона більш чітко проглядається в телескопи. У даний період також відмінно спостерігається атмосфера Плутона. Спочатку її існування було доведено гіпотетичним шляхом, але пізніше розглянути повітряну оболонку вдалося завдяки оптиці.

Відкриття атмосфери

Сама планета Плутон була відкрита зовсім недавно - в 1930 році. Її записали як дев`ятий повноправний об`єкт СС і нібито забули про неї на час. У 80-і роки спостереження за планетою поновилися. Більшість знімків було отримано завдяки телескопу Хаббл, який відкрив нам таємниці космосу. У 1985 році вперше була виявлена атмосфера Плутона. Склад повітряної оболонки вдалося встановити математичним шляхом, оскільки не було можливості запустити шатл для взяття зразків повітря. Паралельно з цим була вивчена і поверхню планети. Як виявилося, вона складається з кристалічного сухого льоду, що складається з водню і самої води. Незважаючи на те що планета тверда, як Земля, саме її поверхню, випаровуючись, утворює повітряний прошарок. Тому склад цих двох компонентів ідентичний, що в значній мірі робить роботу астрономів простіше.

Складова хімія

Перед тим як перейти до вивчення властивостей і взаємодій різних газів в космосі, розглянемо, з чого складається атмосфера Плутона. Це досить товста оболонка, ширина якої дорівнює 3000 кілометрів. Її основу складає азот - він займає 99% всього повітряного простору. 0,9 відсотка припадає на моноокись вуглецю, а залишок становить метан. Всі ці гази витають навколо планети тому, що вони випаровуються від льодів, що покривають її поверхню. З часом процес випаровування збільшується в масштабах, за рахунок чого зростає і атмосфера Плутона. Склад її при цьому залишається колишнім, а ось сублімація приймає більш глобальні масштаби. Це тягне за собою підвищення температури небесного тіла, а також посилення його гравітаційного поля. Можливо, в майбутньому, яке не можна зіставити з людським життям, Плутон стане населеної планетою.

Повітряна оболонка Плутона влітку

Ми вже говорили про те, що зараз ми, дивлячись у телескоп на Плутон, можемо побачити, як там проходить літо. У цей період планета максимально наближається до Сонця і здорово прогрівається. Саме в цей момент утворюється газоподібна атмосфера Плутона, яку земні дослідники і змогли побачити в телескопи. Влітку через парникового ефекту, який виникає під впливом сонячних променів, відбувається випаровування. Тільки тут поверхневі льоди перетворюються не в воду, а відразу в газ, так як гравітація на Плутоні відсутня. Цей газ, що складається в більшій мірі з азоту, піднімається гігантським моно-хмарою над планетою, трохи навіть відриваючись від неї і утворюючи так звану вакуумну прошарок. Деякі молекули азоту і метану здатні досягти поверхні Харона. Завдяки такому річному парниковому ефекту, власне, і було доведено наявність атмосфери Плутона. Вчені помітили, що планета має не чіткі обриси, а знаходиться немов у вирі великої хмари. При більш детальному розгляді встановилися всі вищеописані факти.

Зима в царстві холоду

Якби людство досягло сьогоднішніх технологічних висот 200 років тому, довести наявність атмосфери Плутона було б нереально. У той період, коли карликова планета віддаляється від Сонця, все гази, які над нею парили влітку, повертаються на поверхню і стають частиною льодовиків, з яких вони випарувалися на початку минулого сезону. У такому випадку Плутон виглядає повністю «голим», і його обриси чітко проглядаються в телескоп, оскільки не губляться за повітряною оболонкою.

Температура повітря в різних шарах атмосфери

Ми звикли, що повітряна оболонка Землі остигає в міру віддалення від поверхні, і багато хто вважає, що на всіх планетах справи йдуть так само. Але це зовсім не так, і наочним прикладом тому служить атмосфера Плутона. Поверхня самої планети неймовірно холодна - 231 градус нижче нуля. Саме такий показник характерний і для нижнього шару атмосфери. У міру віддалення від вічних льодовиків, які покривають Плутон, температура підвищується. У верхніх шарах атмосфери ми вже зустрічаємо показник -173 градуса, що, в принципі, нормально для космічного середовища. Більше того, тут спостерігається вражаючий парадокс. Влітку, коли гази відокремлюються від планети, за рахунок сублімації її поверхню ще більше остигає. Це так званий антипарниковий ефект. У зимовий час за рахунок того, що гази зникають, і на Плутон потрапляють прямі сонячні промені, вічні льодовики трохи нагріваються.

Небо Плутона

За рахунок того, що гравітаційне поле цієї карликової планети занадто мало, воно не утримує атмосферу навколо себе. Ті гази, які випаровуються, віддаляються від поверхні, жодним чином не захищаючи цю планету від впливу космічної радіації і астероїдів. Але навіть якщо б парові суміші з азоту і чадного газу могли б затримуватися над корою Плутона, жити в таких умовах людина однозначно не зміг би. За рахунок відсутності водню, а також через гранично малої щільності простору, атмосфера Плутона максимально розряджена. Це означає, що тут також не може утворитися особливий шар, який буде змінювати колір неба в залежності від часу доби. Тому, теоретично, перебуваючи на Плутоні, ви не відрізните день від ночі. Постійно перед вами буде обертатися чорна сфера, на якій яскравими спалахами будуть виникати далекі зірки і повз пролітають планети.

Висновок

Нині астрономам найбільше цікаво, яка атмосфера у Плутона насправді. Чи справді їх розрахунки і спостереження точні і наскільки вони сходяться з реальністю? Найближчим часом планується запуск супутника, який зможе подолати орбіти газових гігантів, після чого висадиться на Плутоні. По ідеї, шаттл, який буде запущений в атмосферу цієї карликової планети, дійде до поверхні і зможе взяти зразки повітря і льоду. Адже ніяких руйнівних для техніки хімічних елементів, як на Юпітері, там немає.