Pluto ble betegnet som den ytterste planeten i solsystemet, og ble endret av International Astronomical Union i 2006 på grunn av oppdagelsen av mange nye Kuiper Belt-objekter som var sammenlignbare i størrelse. Til tross for dette forblir Pluto en kilde til fascinasjon og et samlingspunkt av mye vitenskapelig interesse. Og selv etter den historiske flybyen som ble utført av New Horizons-sonden i juli 2015, gjenstår mange mysterier.
Pågående analyse av NH-data har avslørt nye mysterier. For eksempel indikerte en fersk undersøkelse av et team med astronomer at en undersøkelse av Chandra røntgenobservatorium avslørte tilstedeværelsen av noen ganske sterke røntgenutslipp som kommer fra Pluto. Dette var uventet, og får forskere til å tenke nytt på hva de trodde de visste om Plutos atmosfære og dens samspill med solvind.
I det siste har mange solceller blitt observert som avgir røntgenstråler, som var et resultat av samspill mellom solvind og nøytrale gasser (som argon og nitrogen). Slike utslipp er blitt påvist fra planeter som Venus og Mars (på grunn av tilstedeværelsen av argon og / eller nitrogen i atmosfærene deres), men også fra mindre kropper som kometer - som skaffer seg glitter på grunn av avgassing.
Helt siden NH-sonden gjennomførte flyby av Pluto i 2015, har astronomer vært klar over at Pluto har en atmosfære som endrer størrelse og tetthet med årstidene. I utgangspunktet, når planeten når perihelion i løpet av sin 248 år orbitale periode - en avstand på 4.436.820.000 km, 2.756.912.133 mi fra Solen - blir tykkelsen på atmosfæren på grunn av sublimering av frosset nitrogen og metan på overflaten.
Siste gang Pluto var på perihelion var 5. september 1989, noe som betyr at det fortsatt opplevde sommer da NH kom med flybyen sin. Mens han studerte Pluto, oppdaget sonden en atmosfære som hovedsakelig var sammensatt av nitrogengass (N²) sammen med metan (CH4) og karbondioksid (CO²). Astronomer bestemte seg derfor for å lete etter tegn på røntgenutslipp som kommer fra Plutos atmosfære ved hjelp av Chandra røntgenobservatorium.
I forkant av NH-oppdragets flyby, forventet de fleste modeller av Plutos atmosfære at den skulle bli ganske utvidet. Sonden fant imidlertid ut at atmosfæren var mindre utvidet, og at tapshastigheten var hundrevis av ganger lavere enn hva disse modellene forutså. Derfor, som teamet indikerte i sin studie, forventet de å finne røntgenutslipp som var i samsvar med hva NH flyby observerte:
"Gitt at de fleste modellene fra Plutos atmosfære før møtet hadde spådd at den skulle bli mye mer utvidet, med en estimert tapsrate til en plass på ~ 1027 til 1028 mol / sekund på N2 og CH4... vi forsøkte å oppdage røntgenutslipp opprettet av [solvind] nøytral gassutvekslingsinteraksjon i den lave tetthetsnøytrale gassen som omgir Pluto, ”skrev de.
Etter å ha konsultert data fra Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) ombord Chandra, fant de imidlertid ut at røntgenutslippene fra Pluto var større enn hva dette ville gi rom for. I noen tilfeller har det blitt observert sterke røntgenutslipp som kommer fra andre mindre objekter i solsystemet, som skyldes spredning av solrøntgenbilder av små støvkorn som består av karbon, nitrogen og oksygen.
Men energifordelingen de noterte med Plutos røntgenbilder stemte ikke overens med denne forklaringen. En annen mulighet som teamet tilbød er at de kan skyldes en eller annen prosess (eller prosesser) som fokuserer solvinden i nærheten av Pluto, noe som vil styrke effekten av den beskjedne atmosfæren. Som de indikerer i sine konklusjoner:
”Det observerte utslippet fra Pluto er ikke overordnet drevet. Hvis det på grunn av spredning, måtte det hentes av en unik populasjon av nanoskala uklar korn sammensatt av C-, N- og O-atomer i Plutos atmosfære som fluorescerer resonant under solens insolasjon. Hvis det drives av ladningsutveksling mellom [solvind] mindre ioner og nøytrale gassarter (hovedsakelig CH4) å rømme fra Pluto, og deretter tetthetsforbedring og justering av [solvind] mindre ion relativ overflod i samhandlingsregionen nær Pluto er nødvendig versus naive modeller. ”
Foreløpig vil den virkelige årsaken til disse røntgenutslippene sannsynligvis forbli et mysterium. De fremhever også behovet for mer forskning når det gjelder dette fjerne og mest massive Kuiper Belt Objects. Heldigvis vil dataene fra NH-oppdraget sannsynligvis bli strømmet over i flere tiår, og avsløre nye og interessante ting om Pluto, det ytre solsystemet, og hvordan de fjerneste verdener fra vår sol oppfører seg.
Studien - som ble akseptert for publisering i tidsskriftet Icarus - ble ledet av astronomer fra Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL), Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Southwest Research Institute (SwI), Vikram Sarabhai Space Center (VSCC), og NASAs Jet Propulsion Laboratory and Ames Research Senter.
