Pluto is al lang een mysterie onder de klassieke planeten - verbijsterende astronomen sinds de ontdekking in 1930. De kleine wereld is donker en ver weg, cirkelt zo ver van de zon dat een Plutonisch jaar ongeveer 248 aardse jaren duurt.
gerelateerde inhoud
- De New Horizons Probe heeft zijn dichtste benadering van Pluto gemaakt
- Hoe Pluto zijn naam kreeg
- Zeven verrassingen van de eerste flybys van elke planeet in het zonnestelsel
- Raar orbitaal gedrag biedt aanwijzingen voor de oorsprong van Pluto's manen
Tot nu toe waren de beste afbeeldingen van Pluto en zijn systeem van vreemde manen wazig en vertoonden ze geen oppervlaktedetail, waardoor Pluto geografie gevangen zat in het rijk van kunstenaars en sciencefictionschrijvers. De weinige gegevens die we hebben over de atmosfeer en de samenstelling ervan zijn afkomstig van telescopische waarnemingen, aangezien geen door mensen gemaakt ruimteschip ooit in de buurt is gekomen voor een bezoek.
Nu gaat dat allemaal veranderen. Na een reis van negen jaar en drie miljard mijl - en een korte technische hik op 4 juli - komt de New Horizons-sonde binnen 7.750 mijl van de mysterieuze wereld tijdens een flyby op 14 juli. Het ruimtevaartuig heeft observaties verricht terwijl het nadert zijn doel, en het heeft al dingen gevonden die de wetenschapsteams van NASA prikkelen:
Geschilderd Terrein
Als je de meeste planetaire wetenschappers had gevraagd voordat New Horizons werd gelanceerd, zouden ze hebben gezegd dat het onwaarschijnlijk was dat Pluto of zijn grootste maan, Charon, zoiets als complexe oppervlakgeologie had. Het is klein, dus het hele interieur is waarschijnlijk al lang geleden vastgevroren en eventuele oppervlakteveranderingen zouden alleen door kratering zijn. Dat is duidelijk verkeerd.
"Op dit moment zien we ongetwijfeld enkele interessegebieden", zegt missiemanager Jimmy Lee. Op 22 juni keerde het ruimtevaartuig bijvoorbeeld beelden terug met verrassend donker terrein op één paal. "Het donkere gebied aan de paal van Charon, we hebben het gevoel dat er textuur is", zegt Lee.
Het New Horizons-team heeft deze kleurenkaart van Pluto gemaakt met een langwerpig donker gebied dat informeel bekend staat als "de walvis" langs de evenaar links, evenals een helder gebied rechts met de bijnaam de "donut". (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) Naarmate New Horizons dichter bij Pluto is gekomen, zijn details van het oppervlak duidelijker geworden, met name twee functies die de "donut en de walvis" worden genoemd. De "walvis" is een langwerpig donker gebied, terwijl de "donut" een helder gebied is. Ongeveer 1, 860 mijl lang, kan de walvis worden gemaakt van koolwaterstoffen, die donkerder worden als ze worden blootgesteld aan de zon. Ondertussen kan de donut van 90 km breed verse afzettingen van ijs zijn. Een ander kenmerk, een hartvormig lichtgebied, werd opgemerkt toen het vaartuig op 8 juli nog dichterbij kwam. Dit 1.200-mijl brede gebied zal gedetailleerd worden bekeken tijdens de flyby, en missie wetenschappers willen graag weten wat het is.
Geen ringen, minder gevaar
Pluto heeft verschillende manen, allemaal gevonden door observaties op de grond of de Hubble Space Telescope. Sommige zijn klein genoeg om Pluto ringen te laten hebben die worden gegenereerd door kleine inslagen, die brokken van de manen in een baan zouden verspreiden. Hoewel ringen een leuke vondst voor wetenschappers zouden zijn, zou onverwacht puin een gevaar vormen voor het binnenkomende ruimtevaartuig. Dus de New Horizons-missie heeft een team van mensen dat ervoor moet zorgen dat er niets voor de sonde staat dat niemand eerder had opgemerkt.
"Ik denk dat velen van ons ervan uitgingen dat, gezien het aantal manen dat door aardobservatoria is ontdekt, er kleinere zouden zijn die alleen konden worden gedetecteerd vanuit New Horizons", zegt Sara Hörst, universitair docent aard- en planeetwetenschappen bij Johns Hopkins die niet in het New Horizons-team zit.
Tot nu toe heeft het team dat obstakels zoekt echter niets gevonden, noch nieuwe manen noch ringen. Dat betekent waarschijnlijk dat Charon puin uit de regio rond Pluto opruimt - en effectief een pad vrijmaakt voor New Horizons. "Dat is een deel van de reden waarom we het traject hebben gekozen dat we deden", zegt Lee.
Betere maatvoering
Naarmate New Horizons dichterbij komt, kan het de afmetingen van Pluto beter meten. Dit is belangrijk om erachter te komen hoe dicht het is en dus wat de bulksamenstelling zou kunnen zijn. "We proberen daar nog steeds grip op te krijgen", zegt Lee. Tot nu toe zijn de meeste schattingen dat Pluto 65 tot 70 procent rots en 30 tot 35 procent ijs is, maar dat zijn zeer ruwe cijfers. Er kan zelfs een vloeibare laag water onder het oppervlak zijn.
Deze animatie gemaakt van gegevens uit New Horizons toont Pluto en zijn grootste maan Charon in hun orbitale dans. (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) Op basis van telescoopgegevens is er ook enige bezorgdheid dat Pluto's ijle atmosfeer onze schattingen van de grootte afwerpt. Dat is iets wat New Horizons zou moeten kunnen ophelderen. Charon lijkt ondertussen helemaal geen sfeer te hebben, maar New Horizons is nog niet dichtbij genoeg om het zeker te weten. En Lee merkt op dat Charon rond Pluto draait, ongeveer 12.160 mijl van het centrum, dus de twee kunnen zelfs een atmosfeer delen. "Dit is het eerste dubbele planeettype systeem dat we in ons zonnestelsel hebben gezien", zegt Lee. "Dus vinden dat ze een sfeer deelden zou cool zijn."
Wat is de toekomst
De sonde draagt drie afbeeldingsinstrumenten, waarvan er één in ultraviolet licht werkt. Het zal ook de zonnewind rond Pluto meten, stofdeeltjes tellen, de spectra van geladen deeltjes meten en Pluto's atmosfeer met radiogolven meten. Lee merkt op dat het atmosferische werk serieus begint wanneer de sonde voorbijzwaait en Pluto passeert om er een "tegenlicht" naar te kijken. Het verzamelen van gegevens over het zonlicht op ultraviolette golflengten die door de atmosfeer passeren, kan de samenstelling helpen bepalen. New Horizons zal bovendien zijn Radio Science Experiment gebruiken om radiogolven door de atmosfeer te sturen om te zien hoe dik het is. Het zal hetzelfde doen voor Charon om te zien wat voor soort lucht de maan heeft, indien aanwezig.
"Een van de dingen waar ik het meest enthousiast over ben om uit New Horizons te weten te komen, is of Pluto momenteel een waaslaag in zijn atmosfeer heeft, " zegt Hörst. "We hebben een paar verschillende voorbeelden van [stikstof-methaan-koolmonoxide] atmosferen in ons zonnestelsel: Titan, Triton en Pluto, en ik denk dat we veel kunnen leren over de vorming van nevel in planetaire atmosferen. ... Ik hoop dat we kan een aantal van onze ideeën over de vorming van nevel op Titan testen door te kijken naar de atmosfeer van Pluto. "
Dankzij betere beelden van het oppervlak kan het NASA-team bepalen wat zijn chemische samenstelling is en van daaruit de evolutie van het zonnestelsel begrijpen. Veel planeetexperts denken dat Pluto gemaakt kan zijn van materiaal dat het meest lijkt op de zeer vroege omgeving van het zonnestelsel en dus misschien inzicht biedt in hoe de vroege planetaire kinderkamer eruitzag. En na het vliegen hopen missiebeheerders New Horizons dieper in de Kuipergordel te sturen om een Pluto "neef" te bestuderen, die nog meer gegevens biedt over het puin van het zonnestelsel dat in de diepvries is opgesloten ver van de zon.
Pluto en Charon, gezien door het Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) instrument op New Horizons op 7 juli (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) De gecombineerde gegevens helpen ons Pluto in een nieuw perspectief te bekijken. "Op dit moment krijgen we nog steeds onze allereerste kijk van dichtbij op deze wereld en kunnen we voor het eerst een beeld van Pluto in onze geest maken dat is gebaseerd op de realiteit, " zegt Hörst.
En gebaseerd op wat we hebben gezien, zelfs vóór de dichtstbijzijnde ontmoeting van het ruimtevaartuig, is Pluto verre van een eenvoudige bal van rots en ijs, voegt Katie Mack, een theoretische astrofysicus aan de Melbourne University, toe. "New Horizons biedt onze eerste echte kaarten aan", zegt ze. "Pluto wordt een echte plaats, en het is spannender dan ik dacht dat het zou zijn."
