Na Plutu je led a „modré nebe“

Zmenšená verze dosud nejdetailnější barevné fotky Pluta.

Sonda New Horizons a Pluto nás nepřestávají překvapovat – variaci na tuhle větu jsme psali už mnohokrát, ale co jiného máme dělat, když nás každý týden odborníci zapojení do projektu zásobují tak zajímavými informacemi. Aktuální dávka novinek se věnuje objevu vodního ledu na trpasličí planetě a také barevnému tónu atmosféry. Opět si neodpustím poznámku, že ještě před pár měsíci jsme Pluto znali pouze jako tečku o několika málo bodech. Plným právem proto můžeme o aktuálním období mluvit jako o vědecké sklizni. V minulých hodinách se veřejnost seznámila s prvními barevnými snímky atmosféry, nebo spíše přesněji mlženého oparu nad Plutem. Fotky ze sondy New Horizons ukazují, že tento plynný obal má poměrně intenzivní namodralou barvu. „Kdo by býval čekal, že v Kuiperově pásu uvidíme modrou oblohu? Je to úžasné!“ nešetřil chválou Alan Stern.

První barevný snímek atmosféry, která obklopuje Pluto

První barevný snímek atmosféry, která obklopuje Pluto
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Snímek byl pořízen v době, kdy se z pohledu sondy schovalo Slunce za kotouč Pluta. Jak je ale možné, že má zdejší atmosféra modrou barvu? Fyzikální principy jsou úplně stejné, jako na naší planetě. „Sluneční záření se totiž rozkládá na drobných částečkách, které jsou rozptýlené v atmosféře. V případě Země jde o mimořádně drobné dvouatomové molekuly dusíku. Snímky, které jsme dostali ze sondy new Horizons ale ukazují, že pro tento konkrétní odstín musí být světlo rozptylováno na větších částicích, které jsou však stále velmi drobné,“ uvádí na webu NASA Carla Howettová. Dosavadní analýzy ukazují, že by mohlo jít o skupinu látek, které se říká tholiny. Velikost jejich částic by zhruba odpovídala zhruba sazím.

Odborníci spekulují, že by tholinové částice mohly vznikat v nejvyšších vrstvách atmosféry trpasličí planety, kde jsou molekuly metanu a dusíku trhány a ionizovány dopadajícím ultrafialovým světlem. Tyto ionty jsou velmi reaktivní a napadají okolní molekuly. Postupně tak vznikají stále komplexnější sloučeniny a pozitivně nabité ionty. Poté, co spojování pokračuje, vzniknou velmi komplexní makromolekuly. Tento proces není pro vědce nový – díky sondě Cassini už něco podobného pozorovali u saturnova měsíce Titan.

Komplexnější makromolekuly na sebe navazují stále další atomy, až se z nich stanou malé částice. Plyny odpařené z povrchu Pluta na jejich povrchu kondenzují a tvoří tenkou vrstvičku, která připomíná námrazu. Tím, jak roste hmotnost částic, tak rychleji klesají k povrchu. Tady vytváří vrstvu, která povrchu dodává jeho načervenalé zbarvení. Samotná barva částic totiž nemá vliv na to, jakým způsobem lámou světlo.

Na tomto místě je vhodné poznamenat, že bychom při pobytu na povrchu Pluta zřejmě neviděli takto modrou oblohu – sytý modrý odstín jsme spatřili až v době, když byla vrstva atmosféry hodně silná – sledovali jsme ji v podstatě ze strany. Naopak při pohledu z povrchu by vrstva plynů nad naší hlavou byla mnohem slabší a barvu bychom spatřili možná při horizontu.

Druhým velkým objevem, kterého jsme se tento týden dočkali je objevení velkého počtu malých oblastí, kde se objevuje vodní led. Nejde tedy o žádnou jednolitou oblast, ale o malé, izolované lokality. Tyto informace jsme nasbírali díky přístroji Ralph, který má na starosti měření složení látek na povrchu. Jak se ukazuje – na rozsáhlých oblastech není vidět žádný odkrytý vodní led. Jak říká Jason Cook ze Southwest Research Institute v Boulderu (stát Colorado), může to souviset s tím, že vodní led zůstává ukrytý pod povrchem: „Možná jsou na něm uloženy vrstvy jiných, snáze vypařitelných „ledů“, tedy pevných skupenství látek.“ Důkladné pochopení, proč se led objevuje pouze na některých místech ještě bude potřebovat mnoho informací.

Modře vyznačené oblasti Pluta, kde se podle přístroje Ralph na sondě New Horizons nachází led.

Modře vyznačené oblasti Pluta, kde se podle přístroje Ralph na sondě New Horizons nachází led.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Jak ukazuje přiložený obrázek, vodní led bychom našli převážně v oblastech impaktních kráterů – jako kdyby byla ledová vrstva odhalena nárazem cizího tělesa, které odhodilo nadložní vrstvy. Zajímavé je i to, že oblasti, kde jsme nyní objevili vodní led, mají poměrně výrazné červené zbarvení – viz náš starší článek. Vědci zatím nedokázali pochopit, proč jsou ložiska ledu červená, případně jaké procesy fungují mezi ledem a tholinovými barvivy na povrchu zmrzlé trpasličí planety.

Zdroje informací:
http://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
http://www.astro.cz/images/obrazky/velke/065861.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/blue_skies_on_pluto-final-2.png
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/context_map3-final.jpg

Na Plutu je led a "modré nebe", 2.5 out of 5 based on 17 ratings
Pin It
(Visited 1 427 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (17 votes cast)
(Visited 1 427 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


7 komentářů ke článku “Na Plutu je led a „modré nebe“”

  1. Karel napsal:

    S barvou oblohy a rozptylem světla je to asi složitější. Obloha je modrá, pokud se díváme jiným směrem, než kterým se proti nám šíří paprsky ze slunce. Sluneční fotony se srážením s molekulami vzduchu (i jinými částicemi) rozptylují – tzn. mění směr například na kolmý k původnímu. Čím kratší vlnová délka, tím lépe mění směr. Obloha je modrá proto, že vidíme právě ty fotony, které při průletu atmosférou změnili směr a otočily se do našeho oka. Pokud se díváme proti slunci, vidíme světlo, které už má méně modrých fotonů a říkáme tomu červánky. Velmi výrazné je to třeba na v letadle na letové hladině při východu slunce. Říkáme tomu Rayleighův nebo Mieův rozptyl. Výraz rozklad světla se týká úplně jiného jevu.
    Z té fotky bych si netroufl říct, jakou barvu má nebe při pohledu z povrchu Pluta (nejspíš černou), ale tipoval bych si, že namodralý tón vychází z toho, že díky absenci rozptylu světla ve vakuu má sluneční kotouč ve vesmíru odlišnou barvu než na zemi – hodně do modra (6500K) s vyšším obsahem UV.

  2. Pavol napsal:

    „Tím, jak roste hmotnost částic, působí na ně intenzivněji gravitace a částice klesají k povrchu.“
    Gravitace působí na všechny částice stejně. S rostoucí hmotností se částice stávají těžší než okolní částice a proto klesají k povrchu. Analogií je stoupání balónku napuštěného héliem v kyslíkové atmosféře.

    Ještě bych odpověděl Karlovi, že Slunce má při pohledu z vesmíru bílou barvu.

    Jinak díky za výborný článek, těším se na další. 🙂

  3. SimSon napsal:

    „…jako bod o několika málo bodech…“

    Trochu nestastna formulace…

  4. Mikolanda napsal:

    PROČ JE OBLOHA NA ZEMI MODRÁ (Petr Kulhánek): „Atomy a molekuly vzduchu mají mnohem menší rozměry než viditelné světlo, a proto se na nich světlo rozptyluje velmi málo. Nejintenzivnější rozptyl na překážce nastává, pokud má rozměr srovnatelný s vlnovou délkou. Proto účinný průřez rozptylu (intenzita rozptýleného světla) roste s klesající vlnovou délkou, konkrétně s její čtvrtou mocninou (I ~ 1/λ4), jak odvodil lord Rayleigh v roce 1871. Obecnější formuli pro libovolnou velikost rozptylující částice odvodil německý fyzik Gustav Adolf Mie (1869–1957) v roce 1908.
    Ve vzduchu se náhodnými procesy vytvářejí také různé shluky atomů a molekul. Chovají se podobně jako částice s hustotou vyšší než okolí. Taková pseudočástice má rozměry bližší vlnové délce viditelného světla, je snadno polarizovatelná (v procházející elektromagnetické vlně se posune záporný náboj vzhledem ke kladnému) a má vyšší index lomu než okolí. Rozptyl světla probíhá i na těchto náhodných fluktuacích. Menší fluktuace mají v průměru vyšší rychlost a rozptyl na nich je účinnější. Intenzita rozptylu opět roste se čtvrtou mocninou klesající vlnové délky, a proto je i na náhodných shlucích nejvíce rozptylováno modré a fialové světlo.“ – viz http://www.observatory.cz/news/modre-z-nebe.html nebo zde http://www.astro.cz/clanky/ukazy/proc-je-obloha-modra-a-ne-fialova.html
    http://ukazy.astro.cz/Rayleighuv-a-Mieuv-rozptyl.php
    http://ukazy.astro.cz/gal/Parhelium200703.pdf

Zanechte komentář