Pluto blev opdaget i 1930 af astronomen Clyde Tombaugh. I årtier var der ikke mange detaljer kendt om den tidligere planet. Vi antog, at det var en frossen, slumrende verden.
Da Hubble var operationel, begyndte vi at blive mere bekendt med Pluto. Vi opdagede, at Pluto har måner, selvom deres planet-måne arrangement er usædvanligt . Så i 2006 omdefinerede Den Internationale Astronomiske Union (IAU) hvad planet betyder, og Pluto blev henvist til dværgplanet status. (Is dværgplanet, for at være helt præcis.)
Efter flere års forsøg på at forstå Pluto med Hubble, NASA's Nye Horisonter mission blev iværksat. New Horizons-rumfartøjet ankom til Pluto i sommeren 2015 og nærmede sig den 14. juli 2015. New Horizons var en game-changer, når det kommer til vores forståelse af Pluto og dens måner.
New Horizons' kameraer gav os billeder i høj opløsning af Pluto, der var langt mere detaljerede end Hubble-billeder. Og de billeder dækker meget af Plutos overflade. Men New Horizons rejste hurtigt med 50.700 kilometer i timen (31.500 miles i timen). Da Plutos dagslængde er længere end seks jorddage, var New Horizons væk, før den anden side kom til nærbillede. Den kom aldrig i kredsløb omkring Pluto.
Som et resultat er de bedste billeder af Pluto af det, der kaldes 'møde-halvkuglen'. Det er den side af Pluto, der indeholder Sputnik Planitia , og det står ikke over for Plutos måne Charon. (Pluto og Charon er tidevandslåst til hinanden.)
NASAs New Horizons-rumfartøj fangede dette billede af Sputnik Planitia - en gletsjerudstrækning rig på nitrogen, kulilte og metan-is - der danner venstre lap af et hjerteformet træk på Plutos overflade. På grund af rumfartøjets hastighed og Plutos længde på dagen er Plutos fjerneste side ikke så godt afbilledet. Kredit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Den relative mangel på billeder i høj opløsning fra Plutos anden side har frustreret videnskabsmænd. Der er billeder fra New Horizons' tilgang til Pluto, de er bare ikke så højopløselige som billederne fra mødesiden, da rumfartøjet var længere væk, da den side af Pluto var synlig.
En ny undersøgelse kaldet ' Plutos fjerne side ” ser på Plutos ikke-møde side, og forsøger at skabe en integreret forståelse af terrænet og funktionerne der. Undersøgelsens forfattere kommer fra en række forskellige institutioner, herunder Lunar and Planetary Institute, NASA Ames Research Center og Johns Hopkins University. Den første forfatter er Alan Stern fra Southwest Research Institute.
New Horizons har en række instrumenter ombord, inklusive Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) og Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC.) Disse instrumenter gav os den højopløselige visning af Plutos mødeside, som vi alle har nydt. New Horizons var meget længere væk, da det tog billeder af Plutos fjerneste side, men det gav os stadig meget bedre billeder end vi havde før.
Globalt cylindrisk kort, centreret ved 0°E, der illustrerer variationen i pixelskalaen af den bedste New Horizons pankromatiske billeddannelse på tværs af Pluto. Det sorte område på den sydlige halvkugle blev ikke afbilledet af New Horizons, da det var i vintermørke under forbiflyvningen. Billedkredit: NASA/New Horizons/S. A. Stern et al., 2019
Undersøgelsen viser, at mødesiden af Pluto er en hel del anderledes end den anden side. Mødesiden er domineret af en funktion kaldet Sputnik Planitia , et isdækket, høj-albedo, bassin. Den anden side har intet lignende.
Billeder af ikke-mødesiden af Pluto har lavere opløsning end billeder af mødesiden, men de indeholder stadig vigtig information, der hjælper med at karakterisere den del af dværgplaneten. Kursivede navne er uformelle, andre er formelle. Billedkredit: NASA/New Horizons/S. A. Stern et al., 2019
På andre måder er begge sider ens. New Horizons fandt funktioner kaldet 'bladede terræner' på mødesidens østlige regioner. De samme træk, som er lodrette skår af methan-is op til 300 meter (1000 fod) høje, blev også fundet på den anden side. Faktisk ser de ud til at være udbredt på Pluto og findes på halvdelen af planetens overflade.
Et billede af det bladede terræn på Plutos mødeside. Samme terræn fandtes på den anden side. Forskere tror, at de er lavet af metan-is og dannes gennem sublimering. Billedkredit: NASA/JHUAPL/SwRI
Forskere mener, at Plutos bladede terræntræk dannes på samme måde som penitentes-træk fundet i de chilenske Andesbjerge. Disse funktioner dannes, når sne sublimerer. Penitentes er dog meget mindre og når kun en højde på omkring 5 meter (16 ft.)
Et eksempel på penitentes fra den sydlige ende af Chajnantor-sletten i Chile. Selvom disse isformationer kun når et par fod i højden, mens Plutos bladforsynede terræn når hundredvis af fod, har de begge lignende skarpe kamme og dannes gennem sublimering og erosion. Kreditering: Wikimedia Commons/ESO
Forfatterne af det nye papir påpeger vanskeligheden ved at karakterisere disse funktioner på grund af billedernes lave opløsning. I papiret siger de '... enhedskarakterisering for FS skal primært være baseret på albedo-variationer set i lavfase-tilgangsbilleddannelse, lidt hjulpet af fortolkning fra nærsidebilleder.' Det hjælper, at New Horizons tog billeder af Pluto, da den formørkede Solen, og afslørede planetens lem, og forskerholdet brugte disse billeder til at udlede højden af funktioner på den anden side.
Den nye forskning viser også en region på Plutos anden side, der er fuld af mørke pletter og krydsende linjer. Forskerholdet var i stand til at karakterisere denne region ved hjælp af de fjerneste billeder selv, men også ved at undersøge funktionerne på den modsatte side af planeten. I dette tilfælde er pletterne og skærende linjer modsat det fremtrædende Sputnik Planitia-træk.
Geologisk kort over Plutos fjerneste side, der viser geologiske enheder identificeret ved analyse af New Horizons-billeddannelse, spektral- og lemmertopografidata. Billedkredit: NASA/New Horizons/S. A. Stern et al., 2019
Sputnik Planitia kan være et nedslagskrater, og det nedslag ville have sendt chokbølger rundt om dværgplaneten, der kunne have skabt området med mørke træk og lineære træk på den modsatte side. Merkur har en lignende situation, hvor Caloris-bassinet, et af de største nedslagskratere i solsystemet, ligger lige over for det, der kaldes Merkurs 'underlige terræn'. Det mærkelige terræn har lineære træk meget ligesom Plutos anden side, og kan være blevet dannet, da Caloris Basin-nedslaget sendte chokbølger rundt om Merkur og mødtes på den modsatte side.
Mercurys Caloris-nedslagsbassin og 'mærkeligt terræn' Caloris-påvirkningsbegivenheden sendte chokbølger rundt om Mercury, der sandsynligvis skabte det mærkelige terræn på den modsatte side. Forskere tror, at det samme skete med Plutos Sputnik Planitia. Billedkredit: Venstre: NASA/Messenger. Ret:NASA / JHUAPL / CIW
Disse resultater er kun en fristende smag af Plutos bagside. Som forfatterne siger i deres papir, 'Fremtidige fremskridt inden for geologi, geofysik og kompositionsstudier på den anden side vil have stor gavn af en Pluto-bane.' Der er spørgsmål om isdværgen, som kun en orbiter kan svare på:
- Hvad er den globale fordeling af Plutos flygtige enheder, og hvordan hænger dette sammen med Plutos klimatiske historie?
- Hvad er karakteren af Plutos fantastisk ridge-trough system (RTS), og er det virkelig globalt?
- Hvordan blev Sputnik Planitia dannet, og spillede dens dannelse en væsentlig rolle i udformningen af Plutos geologi på den anden side?
Der er nogen snak om at sende en orbiter til Pluto, selvom forfatterne siger, at en sådan mission er mindst to årtier væk. Men et forslag kunne skære den tid ned.
Det Fusion-aktiveret Pluto Orbiter og Lander var et forslag fra 2017 finansieret af NASA, der foreslog, at en Direkte Fusion Drive (DFD) kunne sende en 1.000 kg. (2200 lb.) kredser til Pluto på kun fire års rejsetid, hvilket er mere end dobbelt så hurtigt som New Horizons. DFD'er er under udvikling, men vi har dem ikke endnu.
En illustration af den konceptuelle Fusion-Enabled Pluto Orbiter og Lander ved Pluto. Billedkredit: Princeton Satellite Systems, NASA/JHUAPL/SwRI
På kortere sigt er det op til den næste generation af teleskoper, der bliver bygget for at give os et bedre kig på Pluto. Disse teleskoper, som 30 meter teleskop og Kæmpe Magellan-teleskop vil give os udsigt til isdværgplaneten i meget større opløsning, som Hubble har.
Mere:
- Forskningsartikel: Plutos fjerne side
- NASA: New Horizons rumfartøj
- NASA: Fusion-aktiveret Pluto Orbiter og Lander
- Universet i dag: Seneste resultater fra New Horizons: Skyer på Pluto, jordskred på Charon
