Воскресенье, 20.10.2019
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Ученые раскрыли тайну рождения теплых гейзеров на Энцеладе
30.03.2016 00:03 Давность: 4 yrs
Категория: Плутон, Межпланетная среда
Количество просмотров: 2601

О пыли, плазме и темпах потери атмосферы Плутона по данным КА «Новые Горизонты»



На позапрошлой неделе в журнале Science было опубликовано несколько статей, посвященных результатам пролета КА «Новые Горизонты» через систему Плутона в июле 2015 года. Одна из статей посвящена ближайшим космическим окрестностям Плутона и его взаимодействию с солнечным ветром.


Владислава Ананьева

Одной из научных целей миссии «Новые Горизонты» было изучение взаимодействия Плутона с солнечным ветром и определение темпов потери атмосферы. До пролета космического аппарата оценки этих потерь у различных авторов различались более чем на три порядка. Также высказывались опасения, что система Плутона сильно запылена. Оценки характерного расстояния, на котором солнечный ветер начинает «чувствовать» разреженную атмосферу карликовой планеты, колебались от 7 до 1000 радиусов Плутона.

Для изучения заряженных частиц КА «Новые Горизонты» нес два прибора – SWAP (Solar Wind Around Pluto = Солнечный ветер около Плутона) и PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation = Спектрометр энергичных частиц у Плутона). Также работал счетчик пыли SDC, отслеживающий соударения аппарата с пылинками на протяжении всего перелета.

Что же оказалось?

В определенном смысле «Новым Горизонтам» не повезло. За 5 дней до сближения с Плутоном космический аппарат догнала межпланетная ударная волна, вызванная корональным выбросом на Солнце. По этой причине солнечный ветер был более плотным, чем обычно. На расстоянии 20 радиусов Плутона SWAP еще не регистрировал никаких намеков на замедление ионов солнечного ветра – тот «дул» так, будто никакого Плутона рядом нет. И лишь на расстоянии 10 радиусов Плутона SWAP зафиксировал замедление ионов на 20%. В это же время PEPSSI зарегистрировал рост числа ионов с энергиями в диапазоне несколько кЭв. Экстраполяция полученных данных с учетом геометрии пролета привела авторов исследования к выводу, что на линии Солнце-Плутон замедление ионов солнечного ветра на 20% происходит на расстоянии ~6 радиусов Плутона. Это гораздо ближе к планете, чем ожидалось.

Взаимодействие разреженной верхней атмосферы Плутона с солнечным ветром. Скорость ионов солнечного ветра на орбите Плутона достигает 400 км/сек. При приближении к планете они замедляются и частично отражаются благодаря ионизации молекул атмосферных газов и электрическим токам, индуцируемым в ионосфере Плутона.

Такая компактность области взаимодействия Плутона с солнечным ветром согласуется с низкой температурой верхних слоев атмосферы Плутона (~70K) и низким темпом потери атмосферных газов (~6·1025 молекул в секунду). Причем если у поверхности планеты основным компонентом атмосферы является азот (его содержание превышает 99%), то на высоте экзобазы (2.5 радиусов Плутона) основным компонентом атмосферы становится метан. Это вызвано разной молекулярной массой обоих газов (28 а.е.м. у азота против 16 а.е.м. у метана).

КА «Новые Горизонты» не проводил непосредственные измерения ионосферы Плутона, но, опираясь на полученные данные, исследователи делают вывод, что максимум электронной плотности (~1300 электронов в куб. см) расположен на высоте 1900 км (1.6 радиусов Плутона), а основными ионами являются H2CN+ и C2H5+.

Интересно, что опасения о сильной запыленности системы Плутона не подтвердились. В течение десяти дней (5 дней до момента максимального сближения, 5 дней после) счетчик пыли SDC зафиксировал только одно столкновение с пылинкой размером больше 1.4 мкм. Это произошло 11 июля 2015 года на расстоянии ~3000 радиусов Плутона. Такая частота соответствует плотности пыли 1.2 шт. на куб. км (или, если точнее, с достоверностью 90% плотность пыли лежит в интервале от 0.6 до 4.6 пылинок на куб. км), что всего в ~3 раза больше средней плотности пыли во внешней части Солнечной системы. Пока неясно, связан ли этот слабый рост с приближением космического аппарата к поясу Койпера, или пылинки принадлежат системе Плутона.

Концентрация пыли во внешней части Солнечной системы по данным SDC. Зеленым кружком показано наиболее вероятное значение концентрации пыли у Плутона (1.2 шт./куб. км).

Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Астрометрия

Раздел астрономии, в рамках которого определяются и постоянно контролируются координаты светил на небесной сфере. Долгое время, до появления атомных часов, только астрометрия предоставляла... [далее]

Rambler's Top100