Pluto a změny v jeho atmosféře

Od objevu Pluta v roce 1930 se až do začátku 90. let 20. století, tedy prvních 60 let, co byl Pluto znám, nevědělo, že Pluto má atmosféru. Rychle se mezi astronomy rozhořel zájem o její bližší výzkum. Důvodem byla jednak sama udivující skutečnost, že tak vzdálené, chladné a malé těleso si dokáže udržet vlastní atmosféru, jednak skutečnost, že atmosféra komplikuje získávání údajů o tělese, zejména o jeho velikosti. Přechází-li takové těleso před hvězdou na pozadí, prozradí se atmosféra tím, že jas hvězdy klesá postupně a po skončení zákrytu zase postupně narůstá. Protože průběh poklesu a nárůstu jasnosti během zákrytu je poměrně plynulý, nedokážeme přesně zjistit, kde začíná, resp. končí pevné těleso uvnitř atmosféry. Sice je možné dobrat tohoto údaje matematickou analýzou křivky poklesu jasnosti, ale jen tehdy, máme-li dobrou představu o složení a hustotě atmosféry.

Pluto potřebuje 248 let k tomu, aby jednou oběhl kolem Slunce. Od té doby, co byl v roce 1930 objeven, uletěl necelou třetinu své dráhy, a to ještě díky tomu, že byl blízko perihelia. Prodělal přitom pouhé jedno ze 4 ročních období, která na něm během jednoho oběhu nastávají. Dalo by se očekávat, že sezónní změny na Plutu budou stejně pomalé jako jeho pohyb na dráze kolem Slunce. Je docela velkým překvapením, že Pluto za krátkou dobu, co detailně studujeme jeho povrch, prošel tak výraznými změnami.

Se změnami v atmosféře jsou spojeny i změny vzhledu povrchu Pluta. Na snímcích z HST je patrné, že mezi roky 1994 a 2002 se povrch Pluta změnil více, než kteréhokoli jiného tělesa ve sluneční soustavě. Snímky Pluta z HST mají asi takové rozlišení, jako když se díváme ze Země pouhým okem na Měsíc. Na základě analýzy snímků, kterou provedl Marc Buie, vyslovil prof. M. Brown domněnku, že zesvětlání severní polokoule Pluta je způsobeno vysublimováním vrstvy dusíkového ledu.

Jiná skupina astronomů, vedená Jane Greavesovou, došla k závěru, že atmosféra Pluta se za stejné období zcela změnila (článek Discovery of carbon monoxide in the upper atmosphere of Pluto je na ArXiv.org).

Atmosféra Pluta je velmi řídká, tvořená plynnou fází z vysublimovaných ledů na povrchu — dusíku, methanu, kysličníku uhelnatého a kysličníku uhličitého, mezi jinými. Objev kysličníku uhelnatého v atmosféře Pluta je poměrně nový, popsaný v práci Greavesové; ale to není to nejzajímavější. Nejzajímavější je, že naměřené množství kysličníku uhelnatého podstatně vzrostlo. Autoři vyslovují hypotézu, že molekuly mohly uniknout do atmosféry při sublimaci povrchového ledu, takže na povrchu Pluta je možná i zmrzlý kysličník uhelnatý.

Jiná zajímavost je, že tým Greavesové zjistil přítomnost kysličníku uhelnatého i ve vzdálenosti přes 3 000 kilometrů od povrchu Pluta, čtvrtinu vzdálenosti k měsíci Charonu. Molekuly kysličníku uhelnatého, které se dostanou tak vysoko nad povrch Pluta se velmi pravděpodobně na Pluto nevrátí, ani nepřistanou na Charonu, ale sluneční vítr, který je i v této vzdálenosti od Slunce stále ještě velmi silný, je odvane pryč.

Až sonda New Horizons dorazí k Plutu, najde něco docela jiného a mnohem dynamičtějšího, než neměnnou pustinu známou z povrchu Jupiterova měsíce Callisto.