Исследователи выявили вероятные начальные индикаторы того, что атмосферное покрытие Плутона претерпевает постепенный процесс распада в связи с удалением карликовой планеты от Солнечного светила. Свежие данные свидетельствуют о том, что плотность воздушной оболочки на Плутоне недавнее время демонстрирует тенденцию к снижению, возможно вследствие конденсации газов и их осаждения на поверхность.

Работа была осуществлена командой специалистов во главе с ведущим исследователем из Института планетарных наук Амандой Сикафуз. Эксперты проанализировали трансформации атмосферы Плутона за период времени, охватывающий 2017 и 2023 годы, и установили, что после продолжительного этапа устойчивости наблюдается ощутимое уменьшение давления.

Траектория движения Плутона характеризуется значительной вытянутостью вокруг Солнца. В настоящий момент он отдаляется от нашей звезды и перемещается в более прохладные и менее освещённые области дальнего пояса Солнечной системы. Ближайшее сближение с Солнцем ожидается только приблизительно в 2114 году.

Это первый раз, когда Плутон пересекает удалённый участок своей орбиты после обнаружения карликовой планеты в 1930 году, что позволяет учёным впервые зафиксировать реакцию атмосферы на столь продолжительные изменения условий освещённости и температурного режима.

Анализ данных, представленных в The Planetary Science Journal, указывает на то, что после мимолета аппарата New Horizons в 2015 году и до середины 2021 года плотность атмосферы Плутона оставалась стабильной. Тем не менее, начиная с середины 2021 года и по июль 2023 года зафиксировано уменьшение давления приблизительно на шестнадцать процентов.

Для анализа состояния газовой оболочки специалисты применили нестандартный подход: они изучали изменения в свечении удалённых звёзд, когда эти звёзды оказываются позади Плутона. Ввиду отсутствия автоматических станций рядом с карликовой планетой для непосредственного изучения её атмосферы, ученые используют явление так называемых звездных затмений.

В течение подобного явления Плутон оказывается на линии прямой между далёкой звездой и наблюдателем, при этом его затенение скользит по нашей планете. Анализ колебаний светимости звезды в этот период позволяет установить характеристики атмосферы карликовой планеты: газообразное облако деформирует и преломляет световой поток, проходящий сквозь него.

Проведение подобных наблюдений требует тщательного определения траектории тени. Зона затемнения может проходить над водными поверхностями или безлюдными участками, поэтому исследователи заранее составляют карты пути этой тени и согласовывают действия профессиональных обсерваторий и любителей астрономии.

С 2017 года группа исследователей под руководством Аманды Сикафуз зафиксировала десять случаев покрытия звёзд Плутоном. Но лишь в четырёх ситуациях было возможно одновременное наблюдение из разных географических точек, что дало возможность сопоставить данные от различных наблюдателей и проанализировать различные слои атмосферы.

Специалисты фиксировали постепенное снижение яркости звезды до момента её полного исчезновения за Плутоном. Это ослабление света обусловлено тем, что атмосфера карликовой планеты преломляет световые лучи, а также частицы в газовой оболочке дополнительно рассеивают их.

Газовая оболочка Плутона преимущественно состоит из азота, а также включает метан и оксид углерода. Эти вещества способны участвовать в формировании сложных органических соединений, которые создают характерное голубоватое свечение вокруг карликовой планеты.

По мере снижения атмосферного давления это свечение должно становиться менее насыщенным и постепенно притягиваться к поверхности. Тем не менее, точные механизмы, определяющие состояние атмосферы Плутона, до сих пор остаются предметом дальнейших исследований.

По мнению исследователей, атмосфера карликовой планеты Плутон неразрывно связана с характеристиками её кристаллизованной оболочки. Изменения температуры вызывают таяние или образование новых ледяных отложений на поверхности, что влияет на концентрацию газов в окружающей среде.

«На данный момент мы переживаем уникальный период для исследования Плутона, — подчеркнула Аманда Сикафуз. Представленные результаты свидетельствуют о том, что атмосферное давление демонстрирует недавнее уменьшение, но для подтверждения или опровержения этой закономерности требуются дальнейшие наблюдения в течение нескольких лет и десятилетий.

В случае если последующие исследования зафиксируют снижение давления, это станет первым неоспоримым доказательством начала сезонного «сжатия» атмосферы Плутона — явления, при котором значительная часть газов переходит в твёрдое состояние и осаждается на поверхности вследствие понижения температуры по мере удаления от Солнца.

Изучение атмосферы Плутона дает возможность исследователям глубже разобраться не только в уникальных характеристиках этого карликового небесного тела, но также и в тех явлениях, которые разворачиваются на других отдаленных холодных планетах. Там атмосфера может быть подвержена влиянию периодов изменения температуры.

Исследование опубликовано в журнале The Planetary Science Journal.