“Природа је недокучива због кретања”, написао је својевремено великан светског сликарства и оснивач супрематизма, Казимир Маљевич. Модерна наука своди се управо на детаљну анализу кретања. Да ли се ради о планетама, честицама, генима, миграцијама људи или далеким галаксијама, готово да је неважно уколико сагледавамо глобални ID природе.
Жеља човека да ствара све моћније технологије у сврху истраживања тих кретања, довела га је на још један руб нових сазнања – овог пута он се зове Плутон. Када је летилица New Horizons након девет година од свог лансирања са Земље дошла до Плутона јула прошле године, чак ни научници окупљени око тог тима нису били сигурни какве све физичке појаве ће бити у прилици да анализирају.
“Ваши научници својим теоријама задају много главобоље нама који сада покушавамо да користимо скупе уређаје да те луде теорије потврдимо”, у шали је закључио Ричард Бинзел, шеф департмана за планетарне науке на MIT, ко-оснивач мисије New Horizons показујући најновије графике студије Миланковићевих циклуса на Плутону, који се тренутно налази у умереном климатском стадијуму, између два (топла и хладна) екстрема.
Ричард Бинзел, један је од највећих светских имена у области астероида и истраживања Плутона, а данас главни научни координатор мисије New Horizon. Јавности је познат и као творац “Торино скале”, која мери потенцијални утицај блиских астероидних објеката на нашу планету. Бинзел истиче да има велико поштовање према нашем чувеном астроному и стручњаку за астероиде Зорану Кнежевићу, али и да прати рад планетолога у СЕТИ институту Матије Ћука.
Нови хоризонти професора Бинзела
“Нисам био од оних који су сматрали да Плутон треба одстранити из групе планета 2006. године. Једноставно, моји сарадници и ја смо осетили још крајем 80-их година да је Плутон потенцијално веома комплексан систем, и да ствари чак и у нашем најближем окружењу, а то је Сунчев систем, нису тако црно-беле. Седели смо, након конференције у Балтимору 1989. у једном италијанском ресторану моје колеге и ја, и некако се повела прича о Плутону”, присећа се професор Бинзел.
“Алан Стерн (садашњи шеф New Horizons мисије, прим. аут.) је рекао да је истраживање далеких планета у кризи, а затим додао зашто ми не бисмо били ти који ће организовати план да се летилица пошаље ка Плутону. Био сам скептичан у првом моменту, нисам имао ни искуство ни идеју како да напишемо цео пројекат, али након пар минута, схватио сам – када ћемо ако нећемо сада? И тако је све почело. Било је доста успона и падова, највише због финансијских проблема, али ево нас сад, гледамо заједно ове дивне 3D мапе глацијаних токова Плутона и смишљамо планове како даље”, професор Бинзел објашњава почетке ових истраживачких подухвата.
Подсетимо, Плутон је открио 1930. године амерички научник по имену Клајд Томбо (1906-1997). Откриће је показало да је у питању планета патуљак. Можда чак и више од самог открића импресиван је био начин на који је он био примећен. Томбо је морао микроскопски да прегледа на хиљаде фото-плоча као резултат снимања са Ловелове опсерваторије. Колико је посао био мукотрпан довољно описује податак да је свака плоча у просеку имала више од 100 000 звезда! Професор Бинзел са поносом истиче и да су жене биле те које су од почетка историје Плутона стајале равноправно са мушкарцима када су доприноси у питању.
Венеција Фејр је била девојчица која је предложила да Плутон добије име какво носи и дан-данас, по грчком богу подземног света, док је тренутно на New Horizons пројекту ангажовано више од 40 жена истраживача и техничара, што је више него било која америчка мисија пре тога. Праунука Клајда Томба била је присутна на конференцији за штампу када је New Horizons обавио свој најближи прелет поред Плутона. На тај начин тим покушава да стави до знања колико поштује труд пионира у овој области, и макар мало исправи неправду што је сам Томбо био готово заборављен од научне заједнице у последњим годинама свог живота.
Имена области на Плутону су посебна занимљивост, па је тако најтамнији део понео име Ктулу, по створењу које је описао велики амерички SF писац с почетка 20. века, Х.П. Ловкрафт. У том серијалу прича Ловкрафт је описао Плутон чак и пре него што је сам Плутон званично био откривен, а име које је користио за мистериозну планету било је Југот (Yuggoth). Прошло је нешто мање од годину дана откако је Horizons послао прве снимке Плутона. Наука која стоји иза тих снимака, и уопште даља анализа, имају импресивни спектар.
“Верујте, највеће узбуђење се није јавило кад смо објавили да ће летилица напокон пролетети поред Плутона, већ кад су на Земљу доспеле фотографије које су показале да Плутон има на себи регион који неодољиво подсећа на срце (смех). Ми смо део тог срца назвали по Клајду Томбу. Желим да напоменем да су сва имена још увек неформална, Међународна астрономска унија тек треба да их одобри”, додаје професор Бинзел.
“Оно што смо запазили на Плутону јесу замрзнути молекули метана, азота и угљен-моноксида. Тај састав се разликује од оног који смо нашли на северном полу Плутона, који је махом састављен од метана и азота. Ово откриће је јако битно јер сугерише да у том западном делу “срца” Плутона постоје локална складишта угљен-моноксида који је и одговоран за његов чудноват облик. Такође, за све оне који су заинтересовани да виде колико воде има на Плутону, ми смо снимили мапе чисте воде која није контаминирана другим једињењима, и та студија је завршена и објављена у часопису Science пре неколико дана, заједно са још неколико упоредних анализа које су наши научници урадили”, нагласио је професор Бинзел.
Јединствени систем Плутона
Данас смо све ближи закључку да је Плутон потпуно јединствен систем у нашем Сунчевом систему. Његова комбинација планина, долина и кратера, заједно са осталом геолошком комплексношћу, чини га много занимљивијим објектом истраживања него што је ико и претпоставио. Професор Бинзел наглашава да само постојање тако огромног басена у облику срца чини аномалију у односу на остале области пуне ударних кратера које су доста мање, док је сам “срцасти” басен већи од Калифорније и Неваде заједно.
Такође, сматра се да је старост те области свега неколико милиона година, па самим тим расте жеља научника да сазнају шта је то условило да Плутон промени део излгеда своје површине од настанка Сунчевог система до данас. Поређења ради, научници су проценили да је старост већине осталих области са ударним кратерима на Плутону и његовим сателитима око четири милијарде година. Један могући одговор на глаткост површине у највећем Плутоновом басену је топло, радиоактивно језгро, које константно загрева, а касније и топи и обликује површински лед, чинећи да ожиљци настали од евентуалних кратера нестану током времена.
“Ми смо остали изненађени и након сазнања да је атмосфера Плутона далеко хладнија него што смо очекивали. Мислили смо да сунчев ветар утиче на разношење азотних честица на Плутону, нешто попут ефекта репа комете. Нисмо били у праву. Азот уопште не излази из Плутонове атмосфере у претпостављеној мери. Близу површине Плутона температура је око 40 K (што је -233 степена Целзијуса). У доњем слоју атмосфере температура полако расте до неких 110 K, али онда опет опада на 70 K, вероватно због присуства неких молекула који играју улогу тзв. “расхлађивача”, додаје познати научник.
”Да Плутон много одступа од оног што би се иначе очекивало, потврдила су и открића два “криовулкана”, планинских узвишења од око 3000 и 5000 метара. За разлику од вулкана на Земљи, криовулкани у ерупцијама избацују материјал попут воде, амонијака или метана. Сличан вулканизам је примећен на неким местима у Сунчевом систему, али никако у тој форми да можемо рећи да је структура криовулкана готово идентична са структурама вулкана какве имамо на Земљи. То је чудесно”, истакао је професор Бинзел, коментаришући анализу слојева атмосфере Плутона, чији су снимци начињени мултиспектралном камером са свемирске летилице Неw Хоризонс.
Како се подаци пристигли са New Horizons летилице обрађују, тако расте и број питања на које треба дати одговоре. Једна ствар је, међутим сигурна – Плутон је по својствима много ближи Марсу, него било којој спољашњој планети у Сунчевом систему. Да ствар буде још чудноватија, изгледа да су Плутон и његов највећи сателит Харон потпуно различити по многим карактеристикама, а поготово по површинској структури. Харон има компактнији изглед и врло атипичну црвену поларну капу на свом северу, а претпоставља се и да се испод његове површине крије океан течне воде. Остали Плутонови сателити показују одступања по питању ротације, а такође и изгледа, јер уопште нису сферни као Харон, већ више личе на мале бадеме који ротирају у далеком Сунчевом систему.
Миланковићеви циклуси на Плутону
Ипак, професор Бинзел као главни циљ свог рада истиче климу као и да је његова тренутно главна научна преокупација анализа Миланковићевих циклуса на Плутону. Тај рад обавља са својом докторанткињом Алисом Ерл. Волатили, елементи и једињења која имају ниску тачку кључања, и која су присутна у саставу многих патуљастих планета, могу да мигрирају са једног краја Плутона на други и сублимирају у гас, а касније кондензују на неком другом месту, сугеришући промену климе.
Говорећи о Земљи, ми данас знамо да су климатске промене у Плеистоцену биле узроковане променама у Земљиној орбити, што је директно утицало на количину сунчеве радијације која је долазила до биосфере. Те промене први је математички описао управо Миланковић, и по њему се зову “Миланковићеви циклуси”. Примера ради, нагиб заузима вредност у распону од 22,1 до 24,5 степени. Када он опада поларни региони примају мање сунчевог светла, и обрнуто. Период тих промена на Земљи је 41 000 година.
“Да, Плутон заиста има годишња доба зато што је његова оса ротације такође нагнута релативно у односу на орбиталну осу. Наравно, разлика у односу на Земљу је што Плутон обиђе Сунцe за 247 година, тако да су годишња доба много дужа него на Земљи. Фасцинатно је и да упоредимо колика је та нагнутост – Земљина оса је под углом од 23 степена, а Плутонова чак 120 степени. Таква ситуација значи да се у појединим етапама тропски појас и поларни круг преклапају”, објашњава амерички научник истичући необичност овог света.
”Ми смо управо и почели да студирамо Миланковићеве циклусе на Плутону како бисмо могли да повежемо математички дуготрајне алтернације између ледених доба и топлијих периода у историји патуљасте планете. Период тих промена је неколико милиона година”, он додаје.
”Треба имати на уму да је Миланковић урадио велику ствар за науку помоћу формула, папира и оловке. Ми данас користимо савремене рачунаре да видимо колико би атмосфера Плутона могла да се промени током времена, јер очекујемо да је њена густина некад била и до хиљаду пута већа него данас. Све ове анализе које смо поменули указују да је Плутон некада био пребогат рекама и језерима течног азота.”, истакао је Бинзел, показујући најновије графике студије Миланковићевих циклуса на Плутону, који се тренутно налази у умереном климатском стадијуму, између два (топла и хладна) екстрема.
Сигурно је да ће истраживање Плутона донети још много изненађења. За то време, New Horizons наставља ка својој новој дестинацији. То ће бити објекат Кујперовог појаса по имену 2014МУ69, откривен Хабл телескопом, до скоро потпуно непознато ледено тело које лежи у спољашњем Сунчевом систему. Очекује се да ће прелет бити постигнут првог дана јануара 2019. године.