Астрономы создали детальную карту Плутона и Харона, основываясь на данных аппарата New Horizons, сообщается в пресс-релизе на сайте исследовательской организации USRA. Карты и процесс их создания описан в двух статьях, опубликованных в журнале Icarus (1, 2).
Межпланетная станция New Horizons стала первым аппаратом, детально изучившим Плутон и систему его спутников. 14 июля 2015 года она пролетела всего в 12,5 тысячи километров от поверхности карликовой планеты, получив огромное количество научных данных. Благодаря информации, переданной New Horizons, ученым удалось сделать множество открытий, в том числе обнаружить на Плутоне горы, криовулканы и дюны из метанового льда, а также предположить существование у него полузамерзшего подповерхностного океана.
Теперь исследовательская команда New Horizons под руководством Пола Шенка (Paul Michael Schenk) смогла построить полные детальные карты Плутона и его спутника Харона. В течение последующих лет с момента максимального сближения с карликовой планетой, исследователи «склеивали» снимки двух камер, установленных на борту межпланетной станции — Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) и Multispectral Visible Imaging Camera (MVIC). Исследователи отмечают, что это была трудоемкая работа, так как им требовалось тщательно выравнивать изображения, на которые попадали одинаковые детали рельефа.
С помощью компьютерного анализа и обработки исследователи создали топографическую карту и высотную модель каждого региона карликовой планеты и спутника. Затем они создали полную топографическую карту и высотную модель двух небесных тел. Качество полученных данных постоянно улучшалось по мере того, как New Horizons передавал данные на Землю (передача данных завершилась лишь в октябре 2016 года).
Благодаря полученным картам астрономы подтвердили, что горы Тенцинга, обрамляющие с юго-запада равнину Спутника, действительно являются главной высотой планетоида. В некоторых местах угол наклона гор составляет 40 и более градусов. Самый высокий пик достигает 6 километров в высоту, что сравнимо с высотой горы Килиманджаро в Африке. Вероятно, горы Тенцинга состоят из жесткого водяного льда, поскольку другие льды, наблюдаемые на Плутоне, например метановый и азотный, слишком хрупкие.
Также карты позволили увидеть крупномасштабные особенности рельефа, которые не заметны на отдельных снимках. Например, ледовый щит равнины Спутника представляет собой впадину — в среднем ее глубина составляет около 2,5 километра относительно средней высоты поверхности Плутона, однако внешние края ледника достигают глубины 3,5 километра. Это самые низкие участки карликовой планеты, известные на сегодняшний день. Кроме того, топографическая карта показала, что на Плутоне существует длинна система гор и впадин, которая тянется на расстояние более 3 тысяч километров с севера на юг. Это самая длинная деталь рельефа на планетоиде, которая указывает на то, что в прошлом здесь произошел масштабный разрыв. Почему он мог случиться, исследователям неизвестно.
Харон оказался еще более богат на перепады высот. Темные провалы в районе северного полюса достигают глубины 14 километров, что почти на 3 километра глубже Марианской впадины на Земле. Одновременно с этим горные гряды на экваторе достигают высоты порядка 8 километров.
В декабре прошлого года станция New Horizons была введена в режим гибернации, чтобы уменьшить износ инструментов и приблизиться к транснептуновому объекту 2014 MU69. В июне аппарат проснулся и теперь готовится к пролету рядом с небесным телом.
Кристина Уласович
Чем астрономов привлекает это событие и как его наблюдать
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
27 августа Сатурн выстроится примерно в одну линию с Землей и Солнцем. В астрономии этот момент называют противостоянием или оппозицией. За счет своего расположения в космическом пространстве окольцованная планета достигнет максимальной яркости и угловых размеров для земных наблюдателей. Это лучшее время, чтобы наблюдать Сатурн в телескоп или зрительную трубу. Александр Смирнов, автор YouTube-канала Astro Channel, рассказывает, почему не стоит пропускать это событие и как начинающим астрономам к нему подготовиться. Противостояние бывает только у Сатурна? Нет, оно случается у всех внешних планет — Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Реже всего противостояние происходит у красной планеты — раз в 780 дней. Однако именно оппозиция Марса самая красочная: из невзрачной красноватой точки он превращается в заметный объект. Его яркость может меняться от 1 до −2 звездной величины — планета почти так же хорошо видна на небе, как Сириус и Юпитер. Еще раз в 15 лет случаются Великие противостояния — в это время Марс находится ближе всего к Земле. У остальных внешних планет противостояния менее выражены и происходят чаще: раз в 12-13 месяцев. Но у окольцованной планеты оно особенное. Чем интересен Сатурн? В момент противостояния кольца Сатурна становятся заметно ярче. Дело в том, что они не монолитны, а состоят из фрагментов льда и пыли: в обычном состоянии кольца отбрасывают друг на друга тени — это влияет на общую яркость. В момент противостояния тени направлены строго от наблюдателя, поэтому частицы колец друг друга не затмевают и суммарный блеск становится больше. Выражен этот эффект в течение недели-двух до и после противостояния. Затем яркость колец снова уменьшается. Наблюдая Сатурн в течение месяца после 27 августа, можно заметить плавное снижение яркости. Кстати, не каждый раз кольца Сатурна одинаково красивы. Дважды за сатурнианский год — примерно раз в 13-15 лет — они совсем исчезают. Это случается из-за того, что ось вращения Сатурна наклонена к его орбите на 27 градусов. И вблизи сатурнианских равноденствий для земных наблюдателей тонкие кольца (шириной около 1 км) видны с ребра. В этом году кольца у́же, чем в прошлом. А в марте 2025 года они практически исчезнут. К сожалению, увидеть это будет крайне сложно, поскольку Сатурн в это время окажется вблизи Солнца для земных наблюдателей — и будет слишком светло, чтобы что-то разглядеть. Какая техника понадобится? Чтобы разглядывать Сатурн в деталях, нужно вооружиться зрительной трубой или телескопом. Увидеть кольца можно при увеличении от 30 крат и выше, поэтому в большинстве случаев бинокли не подходят для таких наблюдений — у них фиксированное увеличение и, как правило, не более 20 крат. При 100-кратном увеличении на Сатурне можно различить облачные пояса, а также увидеть не только кольца, но и щель Кассини между ними. Рядом будет заметен еще и спутник планеты — Титан. Самый важный параметр для подбора телескопа — диаметр объектива. Чем он больше, тем больше света соберет, а также лучше его разрешающая способность и увеличение. При наблюдениях с помощью зрительной трубы пригодится штатив — позволит избежать сильной тряски изображения. Конечно, картинка будет не столь детализирована, как на снимках с космических аппаратов и астрокамер. Но мой опыт говорит, что Сатурн — одна из самых впечатляющих планет. Особенно если это ваше первое наблюдение. Чтобы разглядеть планету как следует, ее можно заснять. Профессиональные фотографы используют астрокамеры, увеличивают фокусное расстояние с помощью линзы Барлоу и специальным корректором минимизируют влияние атмосферной дисперсии. Причем они делают не фото, а видео — из ролика можно извлечь несколько максимально четких кадров. Лучшие из них складывают, обрабатывают, и на выходе получают детальную фотографию — наподобие тех, что можно найти на просторах интернета. Любители, у которых нет дорогостоящего оборудования, могут попробовать заснять планету на смартфон — для этого нужно подставить объектив к окуляру телескопа и сделать фотографию. Чтобы планета на картинке не была пересвечена, можно использовать профессиональный режим и самостоятельно подобрать чувствительность и экспозицию. Кроме того, можно попробовать снять видеоролик и обработать его по алгоритму профессиональных фотографов. Обрезать и центрировать объект в кадре в программе PIPP, выровнять и сложить лучшие кадры — в Autostakkert 3. А финальную обработку для увеличения четкости сделать в Registax 6. Нужно ли куда-то ехать? С наблюдением Сатурна справятся даже новички. Он довольно яркий, поэтому его без проблем можно наблюдать в городе, выезжать за пределы не обязательно. Хотя созерцать звездное небо вдали от засветки намного приятнее. Главная проблема, с которой мы можем столкнуться при наблюдении планет, — это атмосфера Земли. Часто она нестабильна: потоки теплого воздуха, испарение и туман могут размывать изображение. Универсального инструмента для борьбы с дрожанием картинки нет. Иногда помогает просто подождать. Во-первых, телескоп или зрительная труба, выставленные на улицу, спустя некоторое время примут температуру окружающего воздуха, а это большой плюс для качества изображения. Во-вторых, в течение ночи состояние атмосферы может меняться несколько раз, и поймать «спокойные» минуты вполне возможно. В-третьих, есть старое астрономическое правило — чем больше смотришь, тем больше видишь. Глазам нужна тренировка, как в спортзале: сделали подход к окуляру, понаблюдали, отдохнули. Потом с новыми силами опять смотрим. Спустя некоторое время вы поймете, что уже различаете больше деталей, чем при первом взгляде. Кроме того, для наблюдения планет может быть полезным оптический прибор — корректор атмосферной дисперсии. Благодаря ему края изображения не будут окрашиваться в сине-желтые цвета. Как найти Сатурн на небе? Если вы ориентируетесь по звездному небу, то без проблем отыщете Сатурн. В этом году он находится в созвездии Водолея. В момент противостояния (примерно в час ночи по местному времени) он займет наивысшую точку над южной стороной неба. Безусловно, можно перепутать Сатурн с Юпитером — в это же время он будет сиять высоко на востоке. Если боитесь ошибиться, воспользуйтесь компьютерными планетариями для подстраховки. Самый популярный и при этом бесплатный — Stellarium. Для смартфонов также существуют приложения StarWalk 2 и SkySafari. А для мониторинга погоды можно воспользоваться сервисом Windy. Что еще понаблюдать? Вблизи Сатурна на небе будет светить яркая луна — сейчас она стремится к полнолунию. В телескоп можно разглядывать поверхность спутника. Из ярких планет поблизости с Сатурном будет Юпитер. Помимо облачных поясов, рядом с ним можно будет увидеть четыре галилеевых спутника — Ио, Европу, Каллисто и Ганимеда. Ранним утром будет восходить недавно открытая комета C/2023 P1 (Nishimura). В середине сентября, если она переживет сближение с Солнцем, будет хорошо видна на небе. Но точных прогнозов для нее сейчас нет. Ведь кометы — одни из самых непредсказуемых объектов в Солнечной системе.