“Priroda je nedokučiva zbog kretanja”, napisao je svojevremeno velikan svetskog slikarstva i osnivač suprematizma, Kazimir Maljevič. Moderna nauka svodi se upravo na detaljnu analizu kretanja. Da li se radi o planetama, česticama, genima, migracijama ljudi ili dalekim galaksijama, gotovo da je nevažno ukoliko sagledavamo globalni ID prirode.
Želja čoveka da stvara sve moćnije tehnologije u svrhu istraživanja tih kretanja, dovela ga je na još jedan rub novih saznanja – ovog puta on se zove Pluton. Kada je letilica New Horizons nakon devet godina od svog lansiranja sa Zemlje došla do Plutona jula prošle godine, čak ni naučnici okupljeni oko tog tima nisu bili sigurni kakve sve fizičke pojave će biti u prilici da analiziraju.
“Vaši naučnici svojim teorijama zadaju mnogo glavobolje nama koji sada pokušavamo da koristimo skupe uređaje da te lude teorije potvrdimo”, u šali je zaključio Ričard Binzel, šef departmana za planetarne nauke na MIT, ko-osnivač misije New Horizons pokazujući najnovije grafike studije Milankovićevih ciklusa na Plutonu, koji se trenutno nalazi u umerenom klimatskom stadijumu, između dva (topla i hladna) ekstrema.
Ričard Binzel, jedan je od najvećih svetskih imena u oblasti asteroida i istraživanja Plutona, a danas glavni naučni koordinator misije New Horizon. Javnosti je poznat i kao tvorac “Torino skale”, koja meri potencijalni uticaj bliskih asteroidnih objekata na našu planetu. Binzel ističe da ima veliko poštovanje prema našem čuvenom astronomu i stručnjaku za asteroide Zoranu Kneževiću, ali i da prati rad planetologa u SETI institutu Matije Ćuka.
Novi horizonti profesora Binzela
“Nisam bio od onih koji su smatrali da Pluton treba odstraniti iz grupe planeta 2006. godine. Jednostavno, moji saradnici i ja smo osetili još krajem 80-ih godina da je Pluton potencijalno veoma kompleksan sistem, i da stvari čak i u našem najbližem okruženju, a to je Sunčev sistem, nisu tako crno-bele. Sedeli smo, nakon konferencije u Baltimoru 1989. u jednom italijanskom restoranu moje kolege i ja, i nekako se povela priča o Plutonu”, priseća se profesor Binzel.
“Alan Stern (sadašnji šef New Horizons misije, prim. aut.) je rekao da je istraživanje dalekih planeta u krizi, a zatim dodao zašto mi ne bismo bili ti koji će organizovati plan da se letilica pošalje ka Plutonu. Bio sam skeptičan u prvom momentu, nisam imao ni iskustvo ni ideju kako da napišemo ceo projekat, ali nakon par minuta, shvatio sam – kada ćemo ako nećemo sada? I tako je sve počelo. Bilo je dosta uspona i padova, najviše zbog finansijskih problema, ali evo nas sad, gledamo zajedno ove divne 3D mape glacijanih tokova Plutona i smišljamo planove kako dalje”, profesor Binzel objašnjava početke ovih istraživačkih poduhvata.
Podsetimo, Pluton je otkrio 1930. godine američki naučnik po imenu Klajd Tombo (1906-1997). Otkriće je pokazalo da je u pitanju planeta patuljak. Možda čak i više od samog otkrića impresivan je bio način na koji je on bio primećen. Tombo je morao mikroskopski da pregleda na hiljade foto-ploča kao rezultat snimanja sa Lovelove opservatorije. Koliko je posao bio mukotrpan dovoljno opisuje podatak da je svaka ploča u proseku imala više od 100 000 zvezda! Profesor Binzel sa ponosom ističe i da su žene bile te koje su od početka istorije Plutona stajale ravnopravno sa muškarcima kada su doprinosi u pitanju.
Venecija Fejr je bila devojčica koja je predložila da Pluton dobije ime kakvo nosi i dan-danas, po grčkom bogu podzemnog sveta, dok je trenutno na New Horizons projektu angažovano više od 40 žena istraživača i tehničara, što je više nego bilo koja američka misija pre toga. Praunuka Klajda Tomba bila je prisutna na konferenciji za štampu kada je New Horizons obavio svoj najbliži prelet pored Plutona. Na taj način tim pokušava da stavi do znanja koliko poštuje trud pionira u ovoj oblasti, i makar malo ispravi nepravdu što je sam Tombo bio gotovo zaboravljen od naučne zajednice u poslednjim godinama svog života.
Imena oblasti na Plutonu su posebna zanimljivost, pa je tako najtamniji deo poneo ime Ktulu, po stvorenju koje je opisao veliki američki SF pisac s početka 20. veka, H.P. Lovkraft. U tom serijalu priča Lovkraft je opisao Pluton čak i pre nego što je sam Pluton zvanično bio otkriven, a ime koje je koristio za misterioznu planetu bilo je Jugot (Yuggoth). Prošlo je nešto manje od godinu dana otkako je Horizons poslao prve snimke Plutona. Nauka koja stoji iza tih snimaka, i uopšte dalja analiza, imaju impresivni spektar.
“Verujte, najveće uzbuđenje se nije javilo kad smo objavili da će letilica napokon proleteti pored Plutona, već kad su na Zemlju dospele fotografije koje su pokazale da Pluton ima na sebi region koji neodoljivo podseća na srce (smeh). Mi smo deo tog srca nazvali po Klajdu Tombu. Želim da napomenem da su sva imena još uvek neformalna, Međunarodna astronomska unija tek treba da ih odobri”, dodaje profesor Binzel.
“Ono što smo zapazili na Plutonu jesu zamrznuti molekuli metana, azota i ugljen-monoksida. Taj sastav se razlikuje od onog koji smo našli na severnom polu Plutona, koji je mahom sastavljen od metana i azota. Ovo otkriće je jako bitno jer sugeriše da u tom zapadnom delu “srca” Plutona postoje lokalna skladišta ugljen-monoksida koji je i odgovoran za njegov čudnovat oblik. Takođe, za sve one koji su zainteresovani da vide koliko vode ima na Plutonu, mi smo snimili mape čiste vode koja nije kontaminirana drugim jedinjenjima, i ta studija je završena i objavljena u časopisu Science pre nekoliko dana, zajedno sa još nekoliko uporednih analiza koje su naši naučnici uradili”, naglasio je profesor Binzel.
Jedinstveni sistem Plutona
Danas smo sve bliži zaključku da je Pluton potpuno jedinstven sistem u našem Sunčevom sistemu. Njegova kombinacija planina, dolina i kratera, zajedno sa ostalom geološkom kompleksnošću, čini ga mnogo zanimljivijim objektom istraživanja nego što je iko i pretpostavio. Profesor Binzel naglašava da samo postojanje tako ogromnog basena u obliku srca čini anomaliju u odnosu na ostale oblasti pune udarnih kratera koje su dosta manje, dok je sam “srcasti” basen veći od Kalifornije i Nevade zajedno.
Takođe, smatra se da je starost te oblasti svega nekoliko miliona godina, pa samim tim raste želja naučnika da saznaju šta je to uslovilo da Pluton promeni deo izlgeda svoje površine od nastanka Sunčevog sistema do danas. Poređenja radi, naučnici su procenili da je starost većine ostalih oblasti sa udarnim kraterima na Plutonu i njegovim satelitima oko četiri milijarde godina. Jedan mogući odgovor na glatkost površine u najvećem Plutonovom basenu je toplo, radioaktivno jezgro, koje konstantno zagreva, a kasnije i topi i oblikuje površinski led, čineći da ožiljci nastali od eventualnih kratera nestanu tokom vremena.
“Mi smo ostali iznenađeni i nakon saznanja da je atmosfera Plutona daleko hladnija nego što smo očekivali. Mislili smo da sunčev vetar utiče na raznošenje azotnih čestica na Plutonu, nešto poput efekta repa komete. Nismo bili u pravu. Azot uopšte ne izlazi iz Plutonove atmosfere u pretpostavljenoj meri. Blizu površine Plutona temperatura je oko 40 K (što je -233 stepena Celzijusa). U donjem sloju atmosfere temperatura polako raste do nekih 110 K, ali onda opet opada na 70 K, verovatno zbog prisustva nekih molekula koji igraju ulogu tzv. “rashlađivača”, dodaje poznati naučnik.
”Da Pluton mnogo odstupa od onog što bi se inače očekivalo, potvrdila su i otkrića dva “kriovulkana”, planinskih uzvišenja od oko 3000 i 5000 metara. Za razliku od vulkana na Zemlji, kriovulkani u erupcijama izbacuju materijal poput vode, amonijaka ili metana. Sličan vulkanizam je primećen na nekim mestima u Sunčevom sistemu, ali nikako u toj formi da možemo reći da je struktura kriovulkana gotovo identična sa strukturama vulkana kakve imamo na Zemlji. To je čudesno”, istakao je profesor Binzel, komentarišući analizu slojeva atmosfere Plutona, čiji su snimci načinjeni multispektralnom kamerom sa svemirske letilice New Horizons.
Kako se podaci pristigli sa New Horizons letilice obrađuju, tako raste i broj pitanja na koje treba dati odgovore. Jedna stvar je, međutim sigurna – Pluton je po svojstvima mnogo bliži Marsu, nego bilo kojoj spoljašnjoj planeti u Sunčevom sistemu. Da stvar bude još čudnovatija, izgleda da su Pluton i njegov najveći satelit Haron potpuno različiti po mnogim karakteristikama, a pogotovo po površinskoj strukturi. Haron ima kompaktniji izgled i vrlo atipičnu crvenu polarnu kapu na svom severu, a pretpostavlja se i da se ispod njegove površine krije okean tečne vode. Ostali Plutonovi sateliti pokazuju odstupanja po pitanju rotacije, a takođe i izgleda, jer uopšte nisu sferni kao Haron, već više liče na male bademe koji rotiraju u dalekom Sunčevom sistemu.
Milankovićevi ciklusi na Plutonu
Ipak, profesor Binzel kao glavni cilj svog rada ističe klimu kao i da je njegova trenutno glavna naučna preokupacija analiza Milankovićevih ciklusa na Plutonu. Taj rad obavlja sa svojom doktorantkinjom Alisom Erl. Volatili, elementi i jedinjenja koja imaju nisku tačku ključanja, i koja su prisutna u sastavu mnogih patuljastih planeta, mogu da migriraju sa jednog kraja Plutona na drugi i sublimiraju u gas, a kasnije kondenzuju na nekom drugom mestu, sugerišući promenu klime.
Govoreći o Zemlji, mi danas znamo da su klimatske promene u Pleistocenu bile uzrokovane promenama u Zemljinoj orbiti, što je direktno uticalo na količinu sunčeve radijacije koja je dolazila do biosfere. Te promene prvi je matematički opisao upravo Milanković, i po njemu se zovu “Milankovićevi ciklusi”. Primera radi, nagib zauzima vrednost u rasponu od 22,1 do 24,5 stepeni. Kada on opada polarni regioni primaju manje sunčevog svetla, i obrnuto. Period tih promena na Zemlji je 41 000 godina.
“Da, Pluton zaista ima godišnja doba zato što je njegova osa rotacije takođe nagnuta relativno u odnosu na orbitalnu osu. Naravno, razlika u odnosu na Zemlju je što Pluton obiđe Sunce za 247 godina, tako da su godišnja doba mnogo duža nego na Zemlji. Fascinatno je i da uporedimo kolika je ta nagnutost – Zemljina osa je pod uglom od 23 stepena, a Plutonova čak 120 stepeni. Takva situacija znači da se u pojedinim etapama tropski pojas i polarni krug preklapaju”, objašnjava američki naučnik ističući neobičnost ovog sveta.
”Mi smo upravo i počeli da studiramo Milankovićeve cikluse na Plutonu kako bismo mogli da povežemo matematički dugotrajne alternacije između ledenih doba i toplijih perioda u istoriji patuljaste planete. Period tih promena je nekoliko miliona godina”, on dodaje.
”Treba imati na umu da je Milanković uradio veliku stvar za nauku pomoću formula, papira i olovke. Mi danas koristimo savremene računare da vidimo koliko bi atmosfera Plutona mogla da se promeni tokom vremena, jer očekujemo da je njena gustina nekad bila i do hiljadu puta veća nego danas. Sve ove analize koje smo pomenuli ukazuju da je Pluton nekada bio prebogat rekama i jezerima tečnog azota.”, istakao je Binzel, pokazujući najnovije grafike studije Milankovićevih ciklusa na Plutonu, koji se trenutno nalazi u umerenom klimatskom stadijumu, između dva (topla i hladna) ekstrema.
Sigurno je da će istraživanje Plutona doneti još mnogo iznenađenja. Za to vreme, New Horizons nastavlja ka svojoj novoj destinaciji. To će biti objekat Kujperovog pojasa po imenu 2014MU69, otkriven Habl teleskopom, do skoro potpuno nepoznato ledeno telo koje leži u spoljašnjem Sunčevom sistemu. Očekuje se da će prelet biti postignut prvog dana januara 2019. godine.