Чтобы определить вероятный состав красноватой «шапки» на спутнике Плутона Хароне и то, как она могла образоваться, американские ученые из Юго-Западного исследовательского института объединили данные миссии NASA New Horizons с новыми лабораторными экспериментами и моделированием экзосферы этого небесного тела. Новые результаты показывают, что на цвет «шапки», скорее всего, оказывают влияние сезонные изменения разреженной атмосферы Харона в сочетании со световыми лучами, разрушающими конденсирующийся метановый иней в полярных зонах. Статьи на эту тему опубликованы в журналах Geophysical Research Letters и Science Advances.
«До New Horizons самые лучшие изображения Плутона, сделанные телескопом Hubble, демонстрировали лишь какое-то нечеткое световое пятно, — поясняет один из авторов указанных статей Рэнди Гладстон из Юго-Западного исследовательского института, член научной группы New Horizons. — В дополнение ко всем захватывающим особенностям, обнаруженным на поверхности Плутона, пролет космического корабля позволил также четко рассмотреть и необычную особенность Харона — удивительную красную шапку на его северном полюсе». Вскоре после этой экспедиции в 2015 году ученые New Horizons предположили, что красноватый «толиноподобный» материал на полюсе Харона может быть обусловлен ультрафиолетом, разрушающим молекулы метана. Эти летучие вещества, захваченные с Плутона, а затем замороженные в полярных регионах Харона долгими зимними ночами, представляют собой органические остатки химических реакций, вызванных ультрафиолетовым свечением на водородной линии Лайман-альфа, обусловленным рассеянием световых квантов на межпланетных молекулах водорода.
Теперь первое в истории описание динамической метановой атмосферы Харона с использованием новых экспериментальных данных позволило по-новому взглянуть на происхождение «мордорского» (как его неофициально окрестили) красного пятна на этом спутнике. «Наши результаты показывают, что резкие сезонные изменения в разреженной атмосфере Харона, а также излучение, разрушающее конденсирующийся метановый иней, могут служить ключом к пониманию происхождения красной полярной зоны Харона, — утверждает Уджвал Раут, ведущий автор статьи в журнале Science Advances. — Это один из самых наглядных и ярких примеров взаимодействия поверхности и атмосферы из тех, что до сих пор наблюдались на планетарном теле».
Группа с максимальным реализмом воспроизвела условия, царящие на поверхности Харона, в новом Центре лабораторных астрофизических и космических научных экспериментов (CLASSE) Юго-Западного исследовательского института, чтобы изучить состав и цвет углеводородов, образующихся, когда метан замерзает под воздействием космических лучей, и ввела эти данные в новую модель атмосферы Харона, показав тем самым, что молекулы метана действительно разрушаются с образованием характерного цветового пятна, обнаруженного на северном полюсе Харона.