Plutona atmosfēra ir visnoslēpumainākais Saules sistēmas gaisa apvalks. Pirmkārt, tāpēc, ka šķiet, ka tas ir nogriezts no virsmas, atdalīts ar vakuumu. Dažas tās daļiņas sasniedz Charon. Otrkārt, tā vidējais blīvums ir vairākas reizes lielāks nekā Zemes atmosfēras blīvums. Tomēr gāzes, no kurām tas sastāv, diemžēl nav piemērotas cilvēcei. Un, treškārt, planētas Plutona atmosfēra ir mainīga parādība. Ņemot vērā tā blīvumu un masu, tas spēj iztvaikot planētas tā sauktās "vasaras" laikā. Ja jūs interesē šīs un daudzas citas parādības, kas notiek uz Plutona, mēs piedāvājam jums ienirt tā pasaulē.
Kur meklēt devīto planētu?
Plutons ir devītais objekts no Saules, kas iekļauts SS pundurplanētu kategorijā. Burtiski pagājušajā gadsimtā viņš ieņēma planētas goda vietu, kas atrodas vistālāk no mūsu zvaigznes. Vēlāk tika atklāts, ka objekts ir daļa no Kuipera jostas, un pēc saviem parametriem tas ir pat nedaudz mazāks par dažām citām pundurplanētām, kas atrodas šajā asteroīdu gredzenā. Plutona orbīta ir lielākā mūsu sistēmā, jo pilnīga revolūcija ap Sauli šeit ilgst 248 Zemes gadus. Mūsu laikmetā astronomiem ir iespēja novērot Plutona vasaru. Šis fakts ir pozitīvs arī tāpēc, ka planēta atrodas pēc iespējas tuvāk Saulei, tā ir skaidrāk redzama teleskopos. Šajā periodā lieliski tiek novērota arī Plutona atmosfēra. Sākotnēji tā esamība tika pierādīta hipotētiski, bet vēlāk, pateicoties optikai, varēja apsvērt gaisa apvalku.
Atmosfēras atklāšana
Pati planēta Plutons tika atklāts pavisam nesen – 1930. gadā. Viņa tika ierakstīta kā devītais pilnvērtīgais SS objekts un šķita, ka par kādu laiku tika aizmirsts. Astoņdesmitajos gados planētas novērojumi atsākās. Lielākā daļa attēlu tika uzņemti, pateicoties Habla teleskopam, kas mums atklāja kosmosa noslēpumus. 1985. gadā pirmo reizi tika atklāta Plutona atmosfēra. Gaisa čaulas sastāvu varēja noteikt matemātiski, jo nebija iespējams palaist atspoļu, lai ņemtu gaisa paraugus. Paralēli tam tika pētīta arī planētas virsma. Kā izrādījās, tas sastāv no kristāliska sausā ledus, kas sastāv no ūdeņraža un paša ūdens. Neskatoties uz to, ka planēta ir cieta, tāpat kā Zeme, tieši tās virsma, iztvaikojot, veido gaisa spraugu. Tā kā šo divu komponentu sastāvs ir identisks, kas ievērojami atvieglo astronomu darbu.
Komponentu ķīmija
Pirms pārejam uz dažādu gāzu īpašību un mijiedarbības izpēti kosmosā, apsvērsim, no kā sastāv Plutona atmosfēra. Tas ir diezgan biezs apvalks, platumskas ir vienāds ar 3000 kilometriem. Tā pamatā ir slāpeklis – tas aizņem 99% no visas gaisa telpas. 0,9 procenti ir oglekļa monoksīds, bet pārējais ir metāns. Visas šīs gāzes lidinās ap planētu, jo tās iztvaiko no ledus, kas klāj tās virsmu. Laika gaitā iztvaikošanas procesa mērogs palielinās, kā rezultātā pieaug arī Plutona atmosfēra. Tajā pašā laikā tā sastāvs paliek nemainīgs, bet sublimācija iegūst globālāku mērogu. Tas nozīmē debess ķermeņa temperatūras paaugstināšanos, kā arī gravitācijas lauka palielināšanos. Iespējams, nākotnē, ko nevar salīdzināt ar cilvēka dzīvi, Plutons kļūs par apdzīvojamu planētu.
Plutona gaisa apvalks vasarā
Mēs jau teicām, ka tagad, skatoties caur teleskopu uz Plutonu, varam redzēt, kā tur paiet vasara. Šajā periodā planēta atrodas pēc iespējas tuvāk Saulei un lieliski sasilst. Tieši šajā brīdī izveidojās Plutona gāzveida atmosfēra, ko zemes pētnieki varēja redzēt caur teleskopiem. Vasarā siltumnīcas efekta dēļ, kas rodas saules gaismas ietekmē, notiek iztvaikošana. Tikai šeit virsmas ledus tiek pārveidots nevis ūdenī, bet gan uzreiz gāzē, jo uz Plutona nav gravitācijas. Šī gāze, kas lielākoties sastāv no slāpekļa, paceļas milzu monomākonī virs planētas, pat nedaudz atraujoties no tās un veidojot tā saukto vakuuma slāni. Dažas slāpekļa un metāna molekulas spēj sasniegt Charon virsmu. Pateicoties šai vasaras siltumnīcaiefekts, faktiski tika pierādīta Plutona atmosfēras klātbūtne. Zinātnieki novērojuši, ka planētai nav skaidru kontūru, bet tā atrodas it kā liela mākoņa bezdibenī. Rūpīgāk pārbaudot, visi iepriekš minētie fakti tika konstatēti.
Ziema aukstuma valstībā
Ja cilvēce būtu sasniegusi mūsdienu tehnoloģiskos augstumus pirms 200 gadiem, Plutona atmosfēras klātbūtnes pierādīšana būtu nereāla. Periodā, kad pundurplanēta attālinās no Saules, visas gāzes, kas vasarā lidoja virs tās, atgriežas virspusē un kļūst par daļu no ledājiem, no kuriem tās iztvaikoja pagājušās sezonas sākumā. Šajā gadījumā Plutons izskatās pilnīgi "kails", un tā kontūras ir skaidri redzamas caur teleskopu, jo tās neaizsedz gaisa apvalks.
Gaisa temperatūra dažādos atmosfēras slāņos
Mēs esam pieraduši, ka Zemes gaisa apvalks atdziest, attālinoties no virsmas, un daudzi uzskata, ka uz visām planētām viss notiek vienādi. Bet tas nepavisam tā nav, un Plutona atmosfēra ir spilgts piemērs tam. Pašas planētas virsma ir neticami auksta – 231 grāds zem nulles. Tieši šis rādītājs ir raksturīgs zemākajam atmosfēras slānim. Attālinoties no mūžīgajiem ledājiem, kas klāj Plutonu, temperatūra paaugstinās. Atmosfēras augšējos slāņos jau sastopam -173 grādu rādītāju, kas principā ir normāli kosmosa videi. Turklāt šeit ir pārsteidzošs paradokss. Vasarā, kad gāzes ir atdalītas no planētas, parsublimācijas dēļ tā virsma vēl vairāk atdziest. Tas ir tā sauktais pretsiltumnīcas efekts. Ziemā, pateicoties tam, ka gāzes pazūd un tiešie saules stari skar Plutonu, mūžīgie ledāji nedaudz uzsilst.
Pluto Sky
Sakarā ar to, ka šīs pundurplanētas gravitācijas lauks ir pārāk mazs, tā neuztur atmosfēru sev apkārt. Tās gāzes, kas iztvaiko, tiek noņemtas no virsmas, nekādā veidā nepasargājot šo planētu no kosmiskā starojuma un asteroīdu ietekmes. Bet pat tad, ja pār Plutona garozu varētu uzkavēties slāpekļa un oglekļa monoksīda tvaiku maisījumi, cilvēks noteikti nespētu dzīvot šādos apstākļos. Ūdeņraža trūkuma, kā arī ārkārtīgi zemā telpas blīvuma dēļ Plutona atmosfēra ir ārkārtīgi reti sastopama. Tas nozīmē, ka arī šeit nevar veidoties īpašs slānis, kas mainīs debesu krāsu atkarībā no diennakts laika. Tāpēc teorētiski, atrodoties uz Plutona, jūs neatšķirsit dienu no nakts. Jūsu priekšā pastāvīgi griezīsies melna sfēra, uz kuras ar spilgtiem mirgojumiem parādīsies tālas zvaigznes un garām ejošas planētas.
Secinājums
Tagad astronomus visvairāk interesē tas, kāda atmosfēra patiesībā ir Plutonam. Vai viņu aprēķini un novērojumi ir precīzi, un cik lielā mērā tie saskan ar realitāti? Tuvākajā laikā plānots palaist satelītu, kas spēs pārvarēt gāzes gigantu orbītas, pēc kā tas nolaidīsies uz Plutona. Teorētiski atspoļkuģis, kas tiks palaists šīs pundurplanētas atmosfērā, sasniegsvirsmas un var ņemt gaisa un ledus paraugus. Galu galā, tur nav ķīmisko elementu, kas iznīcina tehnoloģiju, kā uz Jupitera.
