ΟΥΑΣΙΓΚΤΟΝ-Οι παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb δίνουν στους επιστήμονες μια πληρέστερη κατανόηση για τη σύνθεση και την εξέλιξη του φεγγαριού του Πλούτωνα Χάροντα, του μεγαλύτερου φεγγαριού που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από οποιονδήποτε από τους νάνους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος.
Το Webb εντόπισε για πρώτη φορά διοξείδιο του άνθρακα και υπεροξείδιο του υδρογόνου – και τα δύο παγωμένα ως στερεά – στην επιφάνεια του Χάροντα, ενός σφαιρικού σώματος διαμέτρου περίπου 1.200 χιλιομέτρων, δήλωσαν οι ερευνητές την Τρίτη. Αυτά προστίθενται στους πάγους νερού, τις ενώσεις που περιέχουν αμμωνία και τα οργανικά υλικά που είχαν καταγραφεί προηγουμένως στην επιφάνεια του Χάροντα.
Ο Χάροντας, που ανακαλύφθηκε το 1978, έχει τη διάκριση να είναι το μεγαλύτερο φεγγάρι του ηλιακού συστήματος σε σχέση με το μέγεθος του πλανήτη γύρω από τον οποίο περιστρέφεται. Έχει περίπου τη μισή διάμετρο και το ένα όγδοο της μάζας του Πλούτωνα, ενός νάνου πλανήτη που βρίσκεται σε μια ψυχρή περιοχή του εξωτερικού ηλιακού συστήματος που ονομάζεται Ζώνη Κάιπερ, πέρα από τον πιο μακρινό πλανήτη Ποσειδώνα.
Η απόσταση μεταξύ του Χάροντα και του Πλούτωνα είναι περίπου 19.640 χλμ., σε σύγκριση με τα 384.400 χλμ. που χωρίζουν κατά μέσο όρο τη Γη από το φεγγάρι της.
Το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας του Χάροντα είναι γκρίζο, με καφεκόκκινες περιοχές γύρω από τους πόλους του που αποτελούνται από οργανικά υλικά.
Οι παρατηρήσεις του Webb βασίζονται σε δεδομένα που ελήφθησαν όταν το διαστημικό σκάφος New Horizons της NASA πέρασε από τον Χάροντα κατά την επίσκεψή του στο σύστημα του Πλούτωνα το 2015. Η νέα μελέτη αξιοποίησε την ικανότητα του Webb, ο οποίος εκτοξεύτηκε το 2021 και άρχισε να συλλέγει δεδομένα το επόμενο έτος, να παρατηρεί σε μεγαλύτερο εύρος μηκών κύματος από ό,τι ήταν διαθέσιμο μέχρι σήμερα.
Η παρουσία του υπεροξειδίου του υδρογόνου μιλάει για τις διαδικασίες ακτινοβολίας που έχει υποστεί ο Χάροντας με την πάροδο του χρόνου, είπαν οι ερευνητές, ενώ το διοξείδιο του άνθρακα είναι πιθανότατα ένα αρχικό συστατικό που χρονολογείται από τον σχηματισμό αυτού του φεγγαριού πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Το υπεροξείδιο του υδρογόνου, είπαν οι ερευνητές, σχηματίστηκε καθώς ο πάγος του νερού στην επιφάνεια του Χάροντα αλλοιώθηκε χημικά από την αέναη επίθεση της υπεριώδους ακτινοβολίας του ήλιου καθώς και των ενεργητικών σωματιδίων από τον ηλιακό άνεμο και από τις γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες που διασχίζουν το σύμπαν.
Οι ερευνητές δήλωσαν ότι το διοξείδιο του άνθρακα που παρατηρήθηκε από τον Webb ήταν πιθανότατα θαμμένο κάτω από την επιφάνεια και αποκαλύφθηκε από τις συγκρούσεις στον Χάροντα. Το διοξείδιο του άνθρακα, είπαν, είναι πιθανό να ήταν μέρος του αρχέγονου υλικού από το οποίο σχηματίστηκαν αρχικά τόσο ο Χάροντας όσο και ο Πλούτωνας.
Οι επιστήμονες είχαν εκπλαγεί από το γεγονός ότι το διοξείδιο του άνθρακα δεν είχε εντοπιστεί προηγουμένως.
«Η ανίχνευση του διοξειδίου του άνθρακα ήταν μια ικανοποιητική επιβεβαίωση των προσδοκιών μας», δήλωσε η Σίλβια Πρωτόπαπα, υποδιευθύντρια του τμήματος διαστημικών σπουδών στο Νοτιοδυτικό Ινστιτούτο Ερευνών στο Μπόλντερ του Κολοράντο, συν-ερευνητής της αποστολής New Horizons και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.
«Η ανίχνευση υπεροξειδίου του υδρογόνου στον Χάροντα ήταν απροσδόκητη. Ειλικρινά, δεν περίμενα να βρω στοιχεία γι’ αυτό στην επιφάνεια», πρόσθεσε η Πρωτόπαπα.
Οι νέες παρατηρήσεις του Χάροντα βοηθούν να ειπωθεί μια ευρύτερη ιστορία για τα ουράνια σώματα που αποτελούν το ηλιακό μας σύστημα.
«Κάθε μικρό σώμα στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα είναι ένα μοναδικό κομμάτι ενός μεγαλύτερου παζλ που οι επιστήμονες προσπαθούν να συναρμολογήσουν», δήλωσε η Πρωτόπαπα.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα όργανο του Webb που ονομάζεται Near-Infrared Spectrograph («Φασματογράφος εγγύς υπερύθρου») για να κάνουν τέσσερις παρατηρήσεις το 2022 και το 2023, αποκτώντας πλήρη κάλυψη του βόρειου ημισφαιρίου του Χάροντα.
«Αυτές οι νέες παρατηρήσεις του Webb προσθέτουν διοξείδιο του άνθρακα και υπεροξείδιο του υδρογόνου στο γνωστό κατάλογο των συστατικών της επιφάνειας (του Χάροντα). Και τα δύο αυτά στοιχεία παρέχουν πληροφορίες για τις συνεχιζόμενες διαδικασίες ακτινοβόλησης και επαναφοράς στην επιφάνεια λόγω πρόσκρουσης», δήλωσε ο Ίαν Γουόνγκ, συν-συγγραφέας της μελέτης, επιτελικός επιστήμονας στο Space Telescope Science Institute (Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικών Τηλεσκοπίων) στη Βαλτιμόρη.
Του Will Dunham
