«Червона шапка» на північному полюсі супутника Плутона Харона утворилася внаслідок перетворення метану на речовини, які називаються «толіни». Дослідження у лабораторії дозволили розкрити деталі цього процесу.
«Червона шапка» з вуглеводнів
Коли у 2015 році космічний апарат New Horizons вперше зміг розгледіти поверхню найбільшого супутника Плутона, то найпримітнішою її деталлю виявилася велика червона пляма. Вона вкриває область північного полюса Харона. дослідники припустили, що її складають вуглеводні, які називаються толінами.
Толіни широко розповсюджені на околицях Сонячної системи. На Хароні вони утворюються з метану, який «видувається» сонячним вітром з Плутона. Однак досі подробиці цього процесу лишалися невідомими. Розкрити їх спробували вчені з Південно-західного дослідницького інституту (SwRI).
У статті, опублікованій у Science Advances, наводяться результати лабораторних досліджень утворення толінів з метану в умовах, що максимально нагадують харонівські. В умовах глибокого вакууму та нестачі сонячного світла дослідники побачили, як з метану під дією Лайман-альфа випромінювання утворюється «червона шапка» Харона.
Лайман-альфа та етановий іній
Лайман-альфа — це лінія випромінювання у спектрі атомарного водню, яка виникає, коли він іонізується нетепловим способом. Ці процеси можуть відбуватися тільки далеко від Сонця. Як показали експерименти SwRI саме під дією цих фотонів метан розпадається на толіни, які забарвлюють північний полюс Харона.
Однак на цьому дослідники з SwRI не зупинилися. Вони змоделювали зміни в ефемерній атмосфері Харона, коли у його північній півкулі починається весна. Виявилося, що в цих умовах метан мав би випаровуватися та переноситися у південну півкулю. Але ситуацію виправляє етан, який у великій кількості синтезується з нього.
Цей вуглеводень сам по собі не може забарвлювати поверхню у червоний колір. Однак він утворює дрібні кристалики, що вкривають північний полюс шаром інею, який може не танути впродовж десятиліть.
А сонячний вітер, який все ж досягає поверхні Харона, здатний викликати у метані фотокаталітичну реакцію та перетворювати його на толіни. Тобто фактично «червона шапка» Харона утворюється двома шляхами, які взаємодіють між собою складним способом.
За матеріалами Рhys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтесь: https://t.me/ustmagazine
