Teleskop Webba dostrzega dwutlenek węgla oraz nadtlenek wodoru na powierzchni największego księżyca Plutona

Zdjęcie zostało udostępnione przez NASA 24 lipca 2015 roku. To połączenie obrazów wykonanych przez statek kosmiczny New Horizons ma na celu ukazanie składu oraz budowy powierzchni Plutona. Źródło: (NASA/JHUAPL/SwRI przez AP)

Przy użyciu spektroskopu bliskiej podczerwieni, technologii obsługiwanej przez Teleskop Jamesa Webba, astronomowie z Southwest Research Institute w Boulder, Colorado, zebrali nowe informacje na temat składu Charona. Dane uzyskane przez NASA w poprzednich poszukiwaniach rzuciły nowe światło na tę masę lodową, włączając w to fakt, że w składzie dominował krystaliczny lód wodny, amoniak oraz kilka innych materiałów organicznych. Najnowsze odkrycia są istotne, gdyż „rozjaśniają wgląd do chemicznej różnorodności oraz procesów ewolucyjnych na Charonie”, jak napisała grupa naukowców z Southwest Research Institute w wynikach badań. Wyniki zostały opublikowane we wtorek, w dzienniku Nature Communications. Charon, praktycznie największy spośród pięciu księżyców Plutona, jest o połowę mniejszy od swojej planety matki, osiągając 754 mile (1213 km) szerokości. NASA twierdzi, że podobieństwo rozmiarów obu ciał niebieskich jest nietypowe, dlatego Pluton i Charon są czasami nazywane podwójnym systemem planet karłowatych. Statek kosmiczny New Horizons badał wcześniej Charona, wykonując zdjęcia księżyca w 2015 roku w trakcie przelotu przez jego orbitę, blisko Plutona. Na zdjęciach widać rozciągający się wzdłuż równika szeroki pas tektoniczny, wskazujący na obecność wodno-lodowego oceanu w przeszłości, oraz, co istotne, zaczerwieniony rejon bieguna północnego tego potężnego księżyca. Jednakże inne podstawowe elementy składowe powierzchni Charona nie zostały wykryte, jako że New Horizons nie mógł dostatecznie uchwycić całego spektrum długości fali światła, co pozwoliłoby by na ukazanie całej historii tego księżyca. Naukowcy twierdzą, że uzyskanie więcej informacji na temat składu księżyca Plutona potencjalnie mogłoby rzucić nowe światło na sąsiadów Charona w Pasie Kuipera. 

Rejon pasa otacza inne kręgi Układu Słonecznego, poza orbitą Neptuna, oraz jest domem dla ciał niebieskich zbudowanych z lodu takich jak planety karłowate oraz komety. Możliwość zidentyfikowania elementów składowych, takich jak dwutlenek węgla oraz nadtlenek wodoru, na zimnej powierzchni Charona, mogłaby pomóc naukowcom w zrozumieniu, jak podstawowe procesy — na przykład ekspozycja na działanie promieni słonecznych lub zachowanie kraterów po kolizjach z upływem czasu — działają w tak odległym miejscu. Zrozumienie tego mogłoby w zamian pomóc w wyjaśnieniu jak powstały obiekty w Pasie Kuipera. Mogłoby to nawet rzucić nowe światło w kontekście pytań o początki Układu Słonecznego. Silvia Protopapa, będąca na czele grupy naukowej, w rozmowie z CBS News, powiedziała, że „za Neptunem znajduje się zbiór małych ciał niebieskich zwanych obiektami transneptunowymi (TNO), który orbituje wokół Słońca. To kapsuły czasowe oferujące naukowcom wgląd we wczesną fazę Układu Słonecznego”. „Charakteryzują się unikatowymi strukturami powierzchni, właściwościami fizycznymi, oraz dynamicznym zachowaniem. Zawierają one cenne informacje o początkach Układu Słonecznego”. Protopapa dodaje, że należy przeprowadzić więcej badań by ustalić które elementy składowe na powierzchni obiektów takich jak Charon „są pierwotne” oraz „które uległy zmianom z biegiem czasu” pod wpływem czynników zewnętrznych. Żadne z tych zmiennych nie mogą zmienić oryginalnej masy obiektu. Na dodatek, ich powierzchnie są nieustannie narażone na promieniowanie kosmiczne oraz uderzenia mikrometeoroidów, które mogą zmieniać pierwotny stan obiektu. „Zrozumienie tego rozróżnienia jest kluczowe we wspólnym rozwikłaniu natury protoplanetarnego dysku, z którego te obiekty uformowały się 4,5 miliarda lat temu”, dodaje.