Plutone è stato a lungo un mistero tra i pianeti classici - sconcertando gli astronomi dalla sua scoperta nel 1930. Il piccolo mondo è buio e distante, in orbita così lontano dal sole che un anno Plutoniano dura per circa 248 anni terrestri.
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Finora, le migliori immagini di Plutone e del suo sistema di lune strane sono state sfocate e non hanno mostrato alcun dettaglio di superficie, lasciando la geografia di Plutone intrappolata nel regno di artisti e scrittori di fantascienza. I pochi dati che abbiamo sulla sua atmosfera e composizione sono stati raccolti da osservazioni telescopiche, dal momento che nessun veicolo spaziale fatto dall'uomo è mai arrivato vicino per una visita.
Ora, tutto ciò che sta per cambiare. Dopo un viaggio di tre anni e tre miliardi di miglia - e un breve singhiozzo tecnico il 4 luglio - la sonda New Horizons arriverà a 7.750 miglia dal misterioso mondo durante un sorvolo del 14 luglio. Il veicolo spaziale ha fatto osservazioni mentre si avvicina al suo obiettivo, e già ha trovato cose che stuzzicano i team scientifici della NASA:
Terreno dipinto
Se avessi chiesto alla maggior parte degli scienziati planetari prima del lancio di New Horizons, avrebbero detto che era improbabile che Plutone o la sua luna più grande, Caronte, avessero qualcosa di simile a una complessa geologia di superficie. È piccolo, quindi l'intero interno probabilmente si è congelato solido molto tempo fa e qualsiasi cambiamento di superficie sarebbe dovuto solo alla craterizzazione. È chiaramente sbagliato.
"A questo punto, stiamo vedendo alcune aree di interesse, senza dubbio", afferma il responsabile della missione Jimmy Lee. Ad esempio, il 22 giugno l'astronave ha restituito immagini che mostrano sorprendenti terreni scuri su un polo. "Nella regione oscura del polo di Charon, ci sentiamo come se ci fossero delle trame lì", dice Lee.
Il team di New Horizons ha creato questa mappa dei colori di Plutone con un'area scura allungata informalmente conosciuta come "la balena" lungo l'equatore a sinistra, nonché una regione luminosa alla sua destra soprannominata "ciambella". (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) Man mano che New Horizons si avvicina a Plutone, i dettagli della sua superficie sono diventati più chiari, in particolare due caratteristiche chiamate "ciambella e balena". La "balena" è un'area scura allungata, mentre la "ciambella" è una regione luminosa. Circa 1.860 miglia di lunghezza, la balena potrebbe essere fatta di idrocarburi, che diventano più scuri quando vengono esposti al sole. Nel frattempo, la ciambella larga 990 miglia potrebbe essere un nuovo deposito di ghiaccio. Un'altra caratteristica, un'area di luce a forma di cuore, è stata avvistata mentre l'imbarcazione si avvicinava ancora di più l'8 luglio. Questa area larga 1.200 miglia sarà vista in dettaglio durante il sorvolo, e gli scienziati della missione sono ansiosi di scoprire di cosa si tratta.
Nessun anello, meno pericolo
Plutone ha diverse lune, tutte trovate da osservazioni terrestri o dal telescopio spaziale Hubble. Alcuni sono abbastanza piccoli che Plutone potrebbe avere anelli generati da piccoli impatti, che disperderebbero in orbita pezzi di lune. Mentre gli anelli sarebbero una scoperta divertente per gli scienziati, eventuali detriti inaspettati rappresenterebbero un pericolo per l'astronave in arrivo. Quindi la missione New Horizons ha un team di persone incaricate di assicurarsi che non ci sia nulla davanti alla sonda che nessuno aveva notato prima.
"Penso che molti di noi abbiano ipotizzato che, date quante lune sono state scoperte da osservatori terrestri, ci sarebbero state più piccole che potrebbero essere rilevate solo da New Horizons", afferma Sara Hörst, assistente professore di Terra e scienze planetarie presso Johns Hopkins che non fa parte del team New Horizons.
Finora, tuttavia, la squadra in cerca di ostacoli non ha trovato nulla, né nuove lune né anelli. Ciò probabilmente significa che Charon sta eliminando i detriti dalla regione intorno a Plutone e sta effettivamente aprendo una strada per New Horizons. "Fa parte del motivo per cui abbiamo scelto la traiettoria che abbiamo fatto", afferma Lee.
Dimensionamento migliore
Man mano che New Horizons si avvicina, può effettuare misurazioni migliori delle dimensioni di Plutone. Questo è importante per scoprire quanto è denso e quindi quale potrebbe essere la composizione in serie. "Stiamo ancora cercando di farcela, " dice Lee. Finora, la maggior parte delle stime indicano che Plutone ha una roccia dal 65 al 70 percento e ghiaccio dal 30 al 35 percento, ma si tratta di cifre molto approssimative. Potrebbe anche esserci uno strato di acqua liquida sotto la superficie.
Questa animazione fatta dai dati di New Horizons mostra Plutone e la sua più grande luna Caronte nella loro danza orbitale. (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) Sulla base dei dati del telescopio, c'è stata anche una certa preoccupazione che la sottile atmosfera di Plutone stia eliminando le nostre stime sulle dimensioni. È qualcosa che New Horizons dovrebbe essere in grado di chiarire. Charon, nel frattempo, non sembra affatto avere un'atmosfera, ma New Horizons non è ancora abbastanza vicino per dirlo con certezza. E Lee nota che le orbite di Caronte vicino a Plutone, a circa 12.160 miglia dal suo centro, quindi i due potrebbero persino condividere un'atmosfera. "Questo è il primo sistema a doppio pianeta che abbiamo visto nel nostro sistema solare", afferma Lee. "Quindi scoprire che hanno condiviso un'atmosfera sarebbe bello."
Cosa ci aspetta
La sonda trasporta tre strumenti di imaging, uno dei quali funziona alla luce ultravioletta. Misurerà anche il vento solare attorno a Plutone, conterà le particelle di polvere, misurerà gli spettri di particelle cariche e sonderà l'atmosfera di Plutone con onde radio. Lee nota che il lavoro atmosferico inizierà sul serio mentre la sonda oscilla e supera Plutone per vederlo "retroilluminato". La raccolta di dati sulla luce solare alle lunghezze d'onda dei raggi ultravioletti che attraversano l'atmosfera può aiutare a determinarne la composizione. Inoltre, New Horizons utilizzerà il suo Radio Science Experiment per inviare onde radio attraverso l'atmosfera per vedere quanto è spesso. Farà lo stesso per Charon per vedere che tipo di aria ha la luna, se presente.
"Una delle cose che sono più entusiasta di scoprire da New Horizons è se Pluto ha attualmente uno strato di foschia nella sua atmosfera", dice Hörst. "Abbiamo un paio di diversi esempi di atmosfere [azoto-metano-monossido di carbonio] nel nostro sistema solare: Titano, Tritone e Plutone, e penso che possiamo imparare molto sulla formazione di foschia in atmosfere planetarie ... Spero che può testare alcune delle nostre idee sulla formazione di foschia su Titano guardando l'atmosfera di Plutone ".
Migliori immagini della superficie consentiranno al team della NASA di determinare quale sia la sua composizione chimica e, da lì, comprendere l'evoluzione del sistema solare. Molti esperti di pianeti pensano che Plutone potrebbe essere fatto di materiale che assomiglia di più al primissimo ambiente del sistema solare e quindi potrebbe offrire informazioni su come era il primo vivaio planetario. E dopo il sorvolo, i responsabili della missione sperano di mandare New Horizons più a fondo nella cintura di Kuiper per studiare un "cugino" di Plutone, offrendo ancora più dati sui detriti del sistema solare che sono stati bloccati in un congelamento profondo lontano dal sole.
Plutone e Caronte, visti dallo strumento Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) su New Horizons il 7 luglio (NASA / Johns Hopkins University APL / SwRI) I dati combinati ci aiuteranno a vedere Plutone in una nuova prospettiva. "In questo momento stiamo ancora ottenendo le nostre prime visioni ravvicinate di questo mondo, e per la prima volta siamo in grado di creare un'immagine di Plutone nelle nostre menti che si basa sulla realtà", dice Hörst.
E sulla base di ciò che abbiamo visto anche prima dell'incontro più vicino all'astronave, Plutone è tutt'altro che una semplice palla di roccia e ghiaccio, aggiunge Katie Mack, un'astrofisica teorica dell'Università di Melbourne. "New Horizons offrirà le nostre prime mappe reali", afferma. "Plutone sta diventando un luogo reale, ed è più eccitante di quanto pensassi."
