Спостереження космічного телескопа James Webb дають вченим більш повне уявлення про склад та еволюцію місяця Плутона — Харона, найбільшого місяця, що обертається навколо карликових планет Сонячної системи.
Нещодавно дослідники повідомили, що Webb уперше виявив на поверхні Харона, сферичного тіла діаметром близько 1200 км, вуглекислий газ і перекис водню, які перебувають у замороженому стані у вигляді твердого матеріалу поряд із виявленим раніше на поверхні Харона водяним льодом, аміачними сполуками й органічними матеріалами.
Харон, який було відкрито 1978 року, є найбільшим місяцем у Сонячній системі, якщо порівнювати його розміри з планетою, навколо якої він обертається. Його діаметр приблизно вдвічі менший, а маса — у вісім разів більша за масу Плутона, карликової планети, що розташована в холодному регіоні зовнішньої частини Сонячної системи, так званому поясі Койпера, за найдальшою планетою Нептун.
Відстань між Хароном і Плутоном становить близько 19 640 км. Для порівняння, відстань від Землі до нашого Місяця становить 384 400 км.
Більша частина поверхні Харона має сірий колір, а навколо його полюсів розташовані червонувато-коричневі області, що складаються з органічних матеріалів.
Спостереження телескопа Webb ґрунтуються на даних, отриманих космічним апаратом NASA New Horizons, який пролетів повз Харона під час візиту в систему Плутона 2015 року. У новому дослідженні використовували можливості Webb, який запустили 2021 року і який розпочав збір даних наступного року, зі спостереження в більшому діапазоні довжин хвиль, ніж було доступно раніше.
За словами дослідників, присутність перекису водню свідчить про процеси опромінення, яких зазнавав Харон із плином часу, а вуглекислий газ, імовірно, є первинним компонентом, який утворився близько 4,5 мільярда років тому.
Перекис водню, за словами дослідників, утворився внаслідок хімічної зміни водяного льоду на поверхні Харона під постійним впливом ультрафіолетового випромінювання Сонця, а також енергійних часток сонячного вітру і галактичних космічних променів, що поширюються Всесвітом.
За словами дослідників, вуглекислий газ, виявлений телескопом James Webb на Хароні, ймовірно, був похований під поверхнею і оголився в результаті зіткнення. За їхніми словами, вуглекислий газ, найімовірніше, був частиною первозданного матеріалу, з якого спочатку сформувалися Харон і Плутон.
Вчені були здивовані тим, що вуглекислий газ не був помічений раніше.
«Виявлення вуглекислого газу стало приємним підтвердженням наших очікувань», — сказала Сільвія Протопапа, помічник директора департаменту космічних досліджень Південно-Західного дослідницького інституту в Боулдері, співдослідник місії New Horizons і провідний автор дослідження, опублікованого в журналі Nature Communications. «Виявлення перекису водню на Хароні було несподіваним. Чесно кажучи, я не очікувала, що знайду докази його наявності на поверхні», — додала Протопапа.
Нові спостереження за Хароном допомагають розповісти ширшу історію про небесні тіла, що населяють нашу Сонячну систему. «Кожне мале тіло в зовнішній частині Сонячної системи — це унікальний шматочок великої головоломки, яку вчені намагаються зібрати воєдино», — сказала Протопапа.
Дослідники використовували інструмент телескопа Webb під назвою «Спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону», щоб провести чотири спостереження у 2022 і 2023 роках, отримавши повне охоплення північної півкулі Харона.
