|
Загадочный туман на Плутоне
|
| |
| Когда «Новые горизонты» пролетели мимо Плутона в 2015 году, зонд не только
открыл для нас шикарные виды гигантской планеты Солнечной системы, но и
научный сюрприз: Плутон оказался намного холоднее, чем мы ожидали. Хотя
на тему этого расхождения выдвигались самые разные теории, группа ученых
считает, что пришла к окончательной разгадке: во всем виноват атмосферный
туман. Если атмосферный туман может охлаждать далекий ледяной карлик на
целых 30 градусов Цельсия, возможно, мы могли бы взять его на вооружение
в борьбе с глобальным потеплением. |
| |
| Как определяется средняя температура планеты? Вот несколько моментов:
сколько излучения планета получает от Солнца, каковые ее отражающие и поглощающие
свойства, какая у планеты атмосфера. |
| |
 |
| В обычных условиях этот третий фактор обычно определяется содержанием
газов в атмосфере. Определяя свойства газа по длине волны, мы можем рассчитать
его температуру. Зонд «Новые горизонты» проделал фантастическую работу по
измерению содержания и свойств атмосферы Плутона, позволив нам составить
рабочую модель. |
| |
| Этот необычный вид Плутона — топографическая карта, показывающая вариации
высот коры, извлеченных из данных «Новых горизонтов». |
| |
| Миссия «Новых горизонтов» также измерила температуру Плутона и обнаружила,
что та была прохладнее, чем мы ожидали. По какой-то причине Плутон либо
не получал столько тепла, сколько мы ожидали, либо эффективнее рассеивал
его. По последним данным, опубликованным на днях в журнале Nature, «туман
нагревает атмосферу Плутона и также объясняет ее низкую температуру». Ученые
предположили, что наши модели не сработали, потому что атмосфера Плутона
состоит не только из газов, но и из тумана. А туман — это взвесь частиц
скорее в твердом, нежели в газообразном состоянии. |
| |
| Атмосфера Плутона в основном состоит из легких газов, таких как молекулярный
азот и метан. Хотя расстояние от Солнца сохраняет Плутон в холоде, остается
также высокоэнергетический ультрафиолетовый свет. Когда этот коротковолновый
свет попадает в молекулы, азот и метан ионизируются, поскольку выбиваются
электроны. Это приводит к взаимодействию молекул и формированию более сложных
углеводородов — в 100 раз больше молекул азота и метана, из которых они
сформировались. Поскольку эти новые частицы больше и массивнее остальной
атмосферы, они начинают тонуть, сливаясь по мере опускания. В конечном итоге
они оседают на поверхности как плутоновские осадки. |
| |
| По мнению Ци Чжана, ведущего автора работы, эти же углеводорода создают
красно-коричневые отложения, которые мы видим на цветных снимках поверхности
Плутона. |
| |
| «Мы считаем, что это углеводородные частицы связаны с красноватым и коричневатым
веществом, которые мы видим на снимках поверхности Плутона. Плутон — первое
планетарное тело, известное нам, в котором энергетический бюджет атмосферы
представлен в большей части твердыми частицами, а не газами». |
| |
| С точки зрения температуры разница огромна. Плутон без тумана должен
был иметь температуру в 100 Кельвинов (-173 Цельсия), но по факту намного
холоднее, на 30 градусов. Эта разница температур в 10 раз больше того влияния,
которое оказали люди своей деятельностью с выбросами парниковых газов. |
| |
| Земля продемонстрировала нечто подобное: в процессе глобального затемнения.
В отличие от сложных углеводородных туманов Плутона, похожие туманы Земли
вызваны сочетанием природных факторов (например, извержениями вулканов и
лесными пожарами) и антропогенных (сульфатные аэрозоли и мелкие загрязняющие
частицы). Из-за обилия воды на Земле, эти частицы служат семенами для капель
воды в облаках, причем более мелкие частицы производят капельки поменьше,
которые отражают сильнее. |
| |
| Глобальное затемнение могло бы однажды обеспечить геоинженерное решение
для противодействия последствиям глобального потепления, если наши экологические
усилия по сдерживанию наших выбросов окажутся провальными. Открытие связи
туманных взвесей и температуры на Плутоне наглядно демонстрирует, что этот
эффект может снизить всемирную температуру весьма серьезно. На первый взгляд
это предлагает геоинженерное решение по смягчению глобального потепления.
Однако неизбежны побочные эффекты, связанные с загрязнениями и токсичными
частицами в наших облаках, а значит и в водоемах. Мы должны убедиться, что
лекарство не станет эвтаназией. |
| |
| Источник
|
