Ученые из Технологического института Джорджии (США) объяснили, почему атмосфера Плутона не испаряется в космос, а сохраняется на протяжении миллионов лет.

Когда в марте 2015 года зонд NASA New Horizons приблизился к Плутону, ученые обнаружили, что атмосфера карликовой планеты весьма сложная и состоит из различных газов — азота, метана, угарного газа и т.д, которые испаряются из поверхностного льда.

Исследователи заметили, что по мере приближения Плутона к Солнцу, размер атмосферы планеты уменьшается из-за высокой температуры, приводящей к испарению газов и льда. Это происходит до тех пор, пока карликовая планета не начинает отдаляться от светила. Затем запускается процесс, при котором Плутон как бы восстанавливает свою атмосферу. Этот процесс долгое время был загадкой для ученых.

“Даже когда Плутон начинает отдаляться от Солнца, поток плазмы и заряженных частиц все равно должен воздействовать на атмосферу планеты. Поток должен разрушать ее, выдувая молекулы газа, но почему-то этого не происходит”, — рассказывает Кэрол Пати, профессор Технологического института Джорджии.

Ответ на этот вопрос исследователи нашли во временной атмосфере спутника Плутона — Харона, и ее взаимодействии с солнечным ветром.

Проанализировав данные, полученные зондом New Horizons во время исследования системы Плутон-Харон, ученые заметили, что на Хароне есть огромные кратеры, при формировании которых азотный и водяной лед (основа спутника) испаряются и создают временную атмосферу.

Эта сформировавшаяся временная атмосфера, по мнению исследователей, должна влиять на солнечный ветер, проходящий через систему карликовой планеты.

Чтобы проверить свою гипотезу, ученые построили компьютерную модель Плутона и его луны (Харона), основанную на данных, полученных аппаратом New Horizons, и информации, собранной при изучении Ганимеда и Титана (спутников Юпитера и Сатурна, соответственно).

Исследователи пришли к выводу, что наличие на Хароне даже временной атмосферы очень сильно влияет на то, как спутник взаимодействует с солнечным ветром. Оказалось, что Харон, находясь между Солнцем и Плутоном, играет роль щита. Временная атмосфера спутника отклоняет потоки солнечной плазмы в стороны и не дает им столкнуться с молекулами газа в атмосфере карликовой планеты. Таким образом Харон дает атмосфере Плутона время «восстановиться».

В будущем ученые проведут вычисления, позволяющие узнать массу и плотность атмосферы карликовой планеты в первые дни ее жизни. Эти вычисления помогут исследователям определить состав первичной материи Солнечной системы.