«Красная шапка» на северном полюсе спутника Плутона Харона образовалась в результате превращения метана в вещества, которые называются «толины». Исследования в лаборатории позволили раскрыть подробности этого процесса.
«Красная шапка» из углеводородов
Когда в 2015 году космический аппарат New Horizons впервые смог рассмотреть поверхность крупнейшего спутника Плутона, наиболее примечательной его деталью оказалось большое красное пятно. Оно покрывает область северного полюса Харона. Исследователи предположили, что его составляют углеводороды, называемые толинами.
Толины широко распространены в окрестностях Солнечной системы. На Хароне они образуются из метана, который «выдувается» солнечным ветром из Плутона. Однако до сих пор подробности этого процесса оставались неизвестными. Раскрыть их попытались ученые из Юго-Западного исследовательского института (SwRI).
В статье, опубликованной в Science Advances, приводятся результаты лабораторных исследований образования толинов из метана в условиях, максимально приближенным к хароновским. В условиях глубокого вакуума и недостатка солнечного света исследователи увидели, как из метана под действием Лайман-альфа излучения образуется «красная шапка» Харона.
Лайман-альфа и этановый иней
Лайман-альфа — это линия излучения в спектре атомарного водорода, которая возникает, когда он ионизируется нетепловым способом. Эти процессы могут происходить только вдали от Солнца. Как показали эксперименты SwRI, именно под действием этих фотонов метан распадается на толины, окрашивающие северный полюс Харона.
Однако на этом исследователи из SwRI не остановились. Они смоделировали изменения в эфемерной атмосфере Харона, когда в северном полушарии начинается весна. Оказалось, что в этих условиях метан должен испаряться и переноситься в южное полушарие. Но ситуацию исправляет этан, который в большом количестве синтезируется из него.
Этот углеводород сам по себе не может окрашивать поверхность в красный цвет. Однако он образует мелкие кристаллики, покрывающие северный полюс слоем инея, который может не таять в течение десятилетий.
А солнечный ветер, достигающий поверхности Харона, способен вызвать в метане фотокаталитическую реакцию и превращать его в толины. То есть фактически «красная шапка» Харона образуется двумя путями, взаимодействующими между собой сложным способом.
По материалам Рhys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
