Na povrchu Pluta sa nachádza množstvo kráterov, útesov, priepastí a vysokých pohorí. Niektoré dosahujú výšku viac ako 3 500 metrov.
Planéta Pluto. Zdroj: iStockphoto.com
Pluto sa stalo trpasličou planétou na základe hlasovania členov Medzinárodnej astronomickej únie v auguste 2006. Na prvý pohľad to môže vyzerať ako nejaká forma degradácie z postu planéty. Lenže rola, ktorú zohrali ľadové telesá za Neptúnom (ktorých predstaviteľom je Pluto) pri vzniku planetárneho systému, je nesporná. Až natoľko, že prieskum Pluta sondou New Horizons dostal prednosť pred skúmaním planét Urán a Neptún.
Pred prieskumom na mieste sme o Plute veľa nevedeli. Aj v najväčších pozemských ďalekohľadoch bolo vidno len zopár nejasných detailov. O čom sme boli presvedčení, bol jeho priemer. Ako však hovorí Werich: „Nikto nikdy nič nemáme mať za definitívne.“ A tak aj bolo – Pluto je väčšie, ako sme si roky mysleli. Pozorovania sondy New Horizons ukázali, že jeho priemer je 2 370 kilometrov plus-mínus 20 kilometrov, čo z neho robí najväčšie ľadové teleso v Edgeworthovom-Kuiperovom páse (doteraz ním bolo teleso Eris s priemerom 2 326 kilometrov). Na porovnanie, pred preletom sme hovorili o priemere Pluta 2 301 kilometrov. Zo zisteného väčšieho priemeru vyplýva nižšia hustota Pluta a menšia hrúbka jeho atmosféry. Zistené zväčšenie priemeru nemá žiadny vplyv na klasifikáciu telies v slnečnej sústave, je to však ďalší bezvýznamný bod pre chronických kritikov degradácie Pluta ako planéty.
Čo teda vieme o Plute teraz, niekoľko rokov po vyhodnotení veľkej časti meraní sondy New Horizons? Okolo Pluta sonda preletela v minimálnej vzdialenosti 12 500 kilometrov rýchlosťou približne 14 kilometrov za sekundu. Počas najväčšieho priblíženia sa uskutočnilo snímkovanie s maximálnym rozlíšením až 25 metrov na pixel. Povrch Pluta mapovalo sedem CCD kamier vo vizuálnej oblasti – tri panchromatické a štyri s farebnými filtrami. Skúmali ho tiež dva spektrometre pre ultrafialovú a infračervenú oblasť spektra a detektor kozmických prachových častíc. Interakcie planéty so slnečným vetrom zisťoval analyzátor plazmy, elektrostatický analyzátor nabitých častíc a analyzátor energetických častíc.
Vývoj nášho pohľadu na Pluto v čase. Prvá vľavo je objavová fotografia z roku 1930, ďalší záber je z Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu pri prvom rozlíšení Pluta a mesiaca Cháron. Na treťom obrázku je najlepší záber Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu a posledný obrázok je zo sondy New Horizons. Zdroj: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Porovnanie veľkosti Zeme, Pluta a Chárona. Zdroj: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Atmosféra Pluta
Napriek obrovskej vzdialenosti od Slnka je atmosféra Pluta veľmi rozsiahla. Tlak na povrchu Pluta je menší ako 10 mikrobarov. Pri meraniach v roku 2013 na základe zákrytov hviezdy Plutom sa získala približne dvojnásobná hodnota v porovnaní s meraním sondy New Horizons v roku 2015. Môžeme to vysvetliť tým, že so vzďaľovaním Pluta od Slnka jeho atmosféra postupne zamŕza, proces je však neočakávane rýchly.
Okolo Pluta je oblasť ionizovaného plynu, ktorý sa rozpína do vzdialenosti 77 000 – 109 000 kilometrov za Plutom. Takýto plazmový chvost ionizovaného plynu pripomína chvosty Venuše a Marsu. Samotná atmosféra siaha až 1 600 kilometrov nad povrch trpasličej planéty. Tvorí ju najmä dusík, ale aj metán. Pôsobením ultrafialového žiarenia Slnka vzniká etylén a acetylén a v ďalšej fáze aj zložitejšie uhľovodíky, takzvané tholiny, ktoré klesajú na povrch Pluta a zafarbujú ho na červeno. Zaujímavosťou je, že obloha na Plute má rovnakú modrú farbu, ako sme zvyknutí na Zemi.
Dusík sa nachádza v atmosfére Pluta vo forme dvojatómovej molekuly N2 a uniká do kozmického priestoru rýchlosťou stoviek ton za hodinu. Inú formu dusíka vidno na obrázkoch sondy New Horizons s vysokým rozlíšením. Vyzerá ako tečúci ľad na povrchu Pluta. Vieme, že vodný ľad, ktorý poznáme na Zemi, by bol pri teplote povrchu Pluta celkom tuhý a pevný, ale ľad vytvorený z N2 je schopný prúdiť ako ľadovec. Otázka znie: Odkiaľ pochádzajú všetky tieto formy dusíka? Jednou z možností je, že dopadajúce kométy dodávajú potrebný materiál.
Existujú v zásade dva spôsoby, ako môžu kométy dodať dusík na povrch a do atmosféry Pluta a doplniť tak zásoby unikajúceho dusíka. Po prvé, kométy by mohli priamo dodávať dostatok dusíka na povrch Pluta a do jeho atmosféry. A po druhé, tieto kométy by mohli vyhĺbiť impaktné krátery a presunúť na povrch dosť dusíkatého ľadu z podpovrchovej vrstvy.
Rýchlo sa však dá vypočítať, že žiadny z týchto procesov nie je dostatočne efektívny na dodanie potrebného množstva dusíka. Oveľa pravdepodobnejšie je, že hľadaným procesom je teplo a geologická aktivita vnútri Pluta samotného. V prospech toho svedčia pozorovania povrchu, na ktorých sú mlado vyzerajúce oblasti, ktoré mohli byť vytvorené relatívne nedávnou geologickou aktivitou.
Povrch Pluta
Kĺzajúci ľad tvorený zamrznutým dusíkom na povrchu Pluta. Zdroj: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Na okraji oblasti, pomenovanej Sputnik Planitia (pôv. Sputnik Planum), vidíme pomaly tečúce ľadovce dusíkatého ľadu. Terén nad nimi pripomína pozemské pohoria rozryté pohybom ľadovcov. Ľadovce na Plute rovnako ako na Zemi uvádza do pohybu ich vlastná váha. Keďže teplota na povrchu Pluta sa pohybuje len málo pod bodom mrazu dusíka, aj malá (niekoľkometrová) vrstva ľadu spôsobí zmäknutie alebo dokonca roztopenie spodnej časti. V blízkosti severného pólu Pluta bolo zistené veľké množstvo metánového ľadu. Spektrometrické dáta ukazujú rôznorodý výskyt metánového ľadu na povrchu Pluta. Niekde je značne zriedený s tekutým dusíkom. Okrem skôr detegovaného dusíkového a metánového ľadu sú na povrchu Pluta aj významné depozity ľadu vodného.
Na Plute sa nachádzajú hory vysoké viac ako 3 500 metrov. Zdroj: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Na povrchu Pluta je množstvo kráterov, útesov a priepastí. Nachádzajú sa tam mnohé pohoria, niektoré z nich dosahujú výšku viac ako 3 500 metrov. Skúmané hory sa začali tvoriť iba pred sto miliónmi rokov a môžu stále rásť. Naznačuje to, že povrch Pluta je geologicky aktívne teleso, čo by vysvetľovalo aj neprítomnosť kráterov v tejto oblasti. Hory pravdepodobne vznikli vrásnením podpovrchových ľadov.
Na povrchu Pluta sa nachádza útvar pripomínajúci srdce. Na znak vďaky dostal tento útvar názov po objaviteľovi Pluta – oblasť Tombaugh (Tombaugh Regio). Detail povrchu Pluta (vpravo) ukazuje záhadné jamy. Zväčšený pohľad zobrazuje územie 80 × 80 kilometrov. Kruhové štruktúry v dolnej časti obrázka sú pravdepodobne pozostatkami kráterov. Zdroj: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Pluto je na obrázku vo falošných farbách – umelé farby zdôrazňujú odlišné chemické zloženie. Zaujímavé je, že chemické zloženie povrchu je do značnej miery spojené s geologickými útvarmi. V oblasti Tombaugh bola objavená aj prítomnosť oxidu uhoľnatého v tuhom stave, pričom koncentrácia oxidu uhoľnatého rastie smerom dovnútra tejto oblasti. Cez oblasť Tombaugh Regio sa tiahne zložitá štruktúra jám. Vedci sa domnievajú, že tieto tajomné priehlbiny môžu vznikať kombináciou lámania ľadu a vyparovania. Nedostatok impaktných kráterov ležiacich v tejto oblasti nás vedie k záveru, že jamy s typickými rozmermi – stovky metrov široké a desiatky metrov hlboké – vznikli relatívne nedávno. Ich usporiadanie poskytuje informácie o tečení ľadu a výmene dusíka a iných prchavých látok medzi povrchom a atmosférou.
Vrstvené krátery na povrchu Pluta nasnímané zo vzdialenosti 17 000 kilometrov. Mierka znázorňuje úsek dlhý 9,6 kilometra. Zdroj: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Pri detailnom skúmaní kráterov na povrchu bolo zistené vrstvenie vo vnútorných stenách mnohých kráterov (veľký kráter vpravo hore je dobrým príkladom). Vrstvy v geológii zvyčajne znamenajú významnú zmenu v zložení alebo stopu nejakej udalosti. V súčasnosti však ešte nevieme rozhodnúť, či vidíme miestne, regionálne, alebo globálne vrstvenie. Tmavší kráter v strede dole je zrejme mladší ako ostatné, pretože tmavý materiál vyhodený zvnútra doteraz nebol odstránený alebo prekrytý. Pôvod mnohých tmavých čiar na dolnej polovici snímky je otázny, môže však ísť o tektonické štruktúry.
Trojrozmerné topografické mapy potenciálnych ľadových sopiek. Modrou farbou je označený najnižší terén, zelenou stredné výšky a hnedou najvyššie relatívne prevýšenia. Zdroj: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Hora Wright Mons, ktorá sa nachádza južne od roviny Sputnik Planitia, má nezvyčajné rozmery – je približne 160 kilometrov široká a 4 kilometre vysoká. Na vrchole je depresia široká 56 kilometrov s výraznou pahorkovitou štruktúrou na bokoch. Vedci sa domnievajú, že táto hora (i mnohé ďalšie) mohla vzniknúť kryovulkanizmom, teda erupciou ľadov z podpovrchových vrstiev Pluta. Podozrenie, že Wright Mons a tiež vyšší Piccard Mons sú ľadové sopky, potvrdili aj topografické merania. Ide o úžasný objav, lebo štítové sopky určite nikto na Plute neočakával.
Snímka sondy New Horizons ukazuje obrovské rozdiely na povrchu Pluta. Vpravo dole sú tmavé robustné vrchy, vľavo hore ľadové pláne posiate tisíckami dier a priehlbín. Zdroj: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Distribúcia jednotlivých ľadov na povrchu Pluta. Zdroj: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Deň na Plute
Na obrázku je fotomontáž poskladaná z najlepších záberov Pluta počas približovania sa sondy New Horizons v júli 2015. Deň na Plute má dĺžku 6,4 pozemského dňa. Snímky sú v rôznej kvalite, keďže vzhľadom na rýchly prelet bola kvalitne nasnímaná len pologuľa Pluta privrátená k miestu najväčšieho priblíženia sondy. Odvrátená strana bola nasnímaná z väčšej vzdialenosti.
Deň na Plute. Zdroj: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
(af)
