С помощью телескопа «Хаббл» получены детальные цветные изображения Плутона

NASA опубликовало самые детальные на данный момент изображения Плутона, карликовой планеты из пояса Койпера. Снимки, сделанные орбитальным телескопом «Хаббл», показывают нам Плутон, покрытый светлыми и темными пятнами. Характер узора этих пятен постоянно меняется вслед за сменой времен года. Год на Плутоне длится 248 лет — такова продолжительность полного оборота вокруг Солнца.

В последнее время планета значительно покраснела, в то время как её северное полушарие наоборот посветлело. Эти изменения вероятнее всего вызваны испарением льда на освещенном Солнцем полюсе Плутона и последующем переотложением его на другом полюсе. Это произошло удивительно быстро — всего за два года — с 2000 по 2002.

На данный момент это самое детальное изображение поверхности карликовой планеты Плутон. Карта построена из множества снимков Плутона, сделанных орбитальным телескопом «Хаббл» в 2002-2003 гг. На центральном изображении (180 градусов) хорошо различимо большое светлое пятно, образованное замороженным углекислым газом. (Credit: NASA, ESA, and M. Buie/Southwest Research Institute.)

Разрешающая способность камер телескопа «Хаббл» не позволяет разглядеть детали на поверхности Плутона меньшие, чем несколько сотен миль в поперечнике. Поэтому мы вряд ли сейчас сможем узнать подробности о поверхностной геологии этого далекого мира.

Однако уже сейчас понятно, что поверхность Плутона далеко не однородна — её покрывают белые, темно-оранжевые и совсем темные участки. Возникновение подобной окраски не в последнюю очередь объясняется воздействием ультрафиолетового излучения, разрушающего метан на поверхности Плутона. В результате этой реакции фотолиза получается большое количество темно-красного вещества, богатого углеродом.

После сравнения снимков Плутона, сделанных телескопом «Хаббл» в 1994 году, с новым набором изображений, полученных в 2002-2003 годах, астрономы обнаружили, что северная полярная область стала более яркой, в то время как южное полушарие значительно потемнело. Это намекает на сложные процессы, протекающие на дневной поверхности Плутона, которые нуждаются в дополнительных исследованиях.

Верхний снимок сделан в 1994 году камерой съёмки тусклых объектов (Faint Object Camera), прибором Европейского космического агентства, установленном на борту «Хаббла». Нижний снимок получен в 2002-2003 годах с помощью усовершенствованной обзорной камеры (Advanced Camera for Surveys) телескопа. Черная зона внизу каждого изображения — область, скрытая от наблюдения телескопом в момент съемки Плутона. (Credit: NASA, ESA, and M. Buie /Southwest Research Institute.)

«Эти изображения позволяют астрономам лучше интерпретировать данные более чем трех десятилетий наблюдений Плутона, совершенных на других телескопах», говорит Марк Буйе (Marc Buie) из Юго-западного научно-исследовательского института (Southwest Research Institute) в Болдере, Колорадо (США), который возглавил команду исследователей снимков карликовой планеты.

Фотографии телескопа «Хаббл» — это ключ к разгадке разнообразных процессов, происходящих на Плутоне, их взаимосвязи с погодой и её сезонными изменениями на планете. Изображения доказывают, что Плутон – не просто застывший шар изо льда и скал, а динамичный мир, подверженный резким атмосферным воздействиям.

Во время 248-летнего движения по эллиптической орбите большой наклон оси вращения Плутона вызывает частые смены времен года. Эти сезоны очень неравномерны по времени именно из-за вытянутой эллиптической орбиты — полярное лето наступает быстрее в северном полушарии, потому что в этот момент Плутон движется по тому участку орбиты, который ближе всего к Солнцу.

Наземные наблюдения, выполненные в 1988 и 2002 годах, свидетельствуют также о том, что масса атмосферы Плутона удвоилась за это время. Это могло произойти из-за нагрева и испарения ледяного азота.

Изображения, полученные с помощью телескопа «Хаббл» останутся самыми лучшими из всех существующих изображений Плутона, пока до него не доберется космический аппарат NASA «Новые горизонты» (New Horizons), отправленный в долгое путешествие на окраину Солнечной системы в начале 2006 года.

Снимки, полученные с помощью усовершенствованной обзорной камеры телескопа неоценимы для планирования пролета New Horizons мимо Плутона, намеченного на 2015 год. Аппарат пролетит мимо Плутона настолько быстро, что успеет сфотографировать в деталях только одно его полушарие.

Особенно занимает астрономов то самое светлое пятно, упоминавшееся ранее — шапка из застывшего углекислого газа. Именно это образование — главная цель New Horizons. «Все очень заинтригованы этим пятном», рассказывает Марк Буйе. «New Horizons сможет сделать превосходные снимки, как этого белого пятна, так и соседней с ним области, покрытой черным, как смола, поверхностным материалом. Изображения «Хаббла» также помогут исследователям, занятым обработкой данных New Horizons, лучше вычислить время экспозиции для каждого снимка Плутона».

Фотографии Плутона состоят из небольшого числа пикселей. Но благодаря особой технологии компьютерной обработки разрозненные снимки были синтезированы в более детальное изображение, чем изначальные фотографии. «Это заняло четыре года и потребовало непрерывной работы кластера из 20 компьютеров, работающих как единое целое», поясняет Марк Буйе, который и разработал специальные алгоритмы улучшения изображений.

Результаты исследований снимков Плутона, сделанные телескопом «Хаббл», будут изложены в мартовском номере Astronomical Journal. На этом исследования Марка Буйе не заканчиваются: он планирует вскоре воспользоваться возможностями новой широкоугольной камеры WFC3, установленной на орбитальном телескопе. Однако у Марка осталось мало времени — космический аппарат New Horizons уже преодолел полпути до Плутона, затерянного мира на окраинах Солнечной системы.

Научно-популярный блог «Просто о науке» http://prostonauka.com по материлам NASA