Un tempo ritenuto il pianeta più esterno del Sistema Solare, la designazione di Plutone fu cambiata dall'Unione Astronomica Internazionale nel 2006, a causa della scoperta di molti nuovi oggetti della Cintura di Kuiper che erano comparabili per dimensioni. Nonostante ciò, Plutone rimane una fonte di fascino e un punto focale di molto interesse scientifico. E anche dopo lo storico flyby condotto dalla sonda New Horizons nel luglio 2015, rimangono molti misteri.
Inoltre, l'analisi in corso dei dati NH ha rivelato nuovi misteri. Ad esempio, un recente studio di un team di astronomi ha indicato che un sondaggio dell'Osservatorio a raggi X di Chandra ha rivelato la presenza di alcune emissioni di raggi X piuttosto forti provenienti da Plutone. Ciò è stato inaspettato e sta inducendo gli scienziati a ripensare ciò che pensavano di sapere sull'atmosfera di Plutone e sulla sua interazione con il vento solare.
In passato, molti corpi solari sono stati osservati emettendo raggi X, che erano il risultato dell'interazione tra vento solare e gas neutri (come argon e azoto). Tali emissioni sono state rilevate da pianeti come Venere e Marte (a causa della presenza di argon e / o azoto nelle loro atmosfere), ma anche con corpi più piccoli come le comete - che acquisiscono aloni a causa del degassamento.
Da quando la sonda NH ha condotto il suo sorvolo di Plutone nel 2015, gli astronomi hanno saputo che Plutone ha un'atmosfera che cambia dimensione e densità con le stagioni. Fondamentalmente, mentre il pianeta raggiunge il perielio durante il suo periodo orbitale di 248 anni - una distanza di 4.436.820.000 km, 2.756.912.133 miglia dal Sole - l'atmosfera si addensa a causa della sublimazione di azoto congelato e metano sulla superficie.
L'ultima volta che Plutone fu al perielio fu il 5 settembre 1989, il che significa che stava ancora vivendo l'estate quando NH fece il suo sorvolo. Durante lo studio di Plutone, la sonda ha rilevato un'atmosfera composta principalmente da azoto (N²) e metano (CH4) e anidride carbonica (CO²). Gli astronomi hanno quindi deciso di cercare segni di emissione di raggi X provenienti dall'atmosfera di Plutone usando l'Osservatorio dei raggi X di Chandra.
Prima del sorvolo della missione NH, la maggior parte dei modelli dell'atmosfera di Plutone si aspettava che fosse abbastanza estesa. Tuttavia, la sonda ha scoperto che l'atmosfera era meno estesa e che il suo tasso di perdita era centinaia di volte inferiore a quello previsto da questi modelli. Pertanto, come indicato dal team nel loro studio, si aspettavano di trovare emissioni di raggi X coerenti con quanto osservato dal flyby NH:
"Dato che la maggior parte dei modelli pre-incontro dell'atmosfera di Plutone avevano previsto che fosse molto più estesa, con un tasso di perdita stimato nello spazio di ~ 1027 a 1028 mol / sec di N² e CH4... abbiamo tentato di rilevare le emissioni di raggi X create dalle interazioni di scambio di carica di gas neutro [vento solare] nel gas neutro a bassa densità che circonda Plutone ”, hanno scritto.
Tuttavia, dopo aver consultato i dati dello Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) a bordo di Chandra, hanno scoperto che le emissioni di raggi X provenienti da Plutone erano superiori a quanto ciò consentirebbe. In alcuni casi, sono state notate forti emissioni di raggi X provenienti da altri oggetti più piccoli nel Sistema Solare, a causa della diffusione dei raggi X da parte di piccoli granelli di polvere composti da carbonio, azoto e ossigeno.
Ma la distribuzione di energia che hanno notato con i raggi X di Plutone non era coerente con questa spiegazione. Un'altra possibilità che il team ha offerto è che potrebbero essere dovuti ad alcuni processi (o processi) che focalizzano il vento solare vicino a Plutone, migliorando l'effetto della sua atmosfera modesta. Come indicano nelle loro conclusioni:
“L'emissione osservata da Plutone non è guidata auroralmente. Se a causa dello scattering, dovrebbe provenire da un'unica popolazione di granuli di foschia su nanoscala composti da atomi di C, N e O nell'atmosfera di Plutone che risuona in modo risonante sotto l'insolazione del Sole. Se guidato dallo scambio di carica tra [ioni solari] ioni minori e specie di gas neutro (principalmente CH4) fuggendo da Plutone, quindi è richiesto il miglioramento della densità e la regolazione dell'abbondanza relativa di ioni minori [vento solare] nella regione di interazione vicino a Plutone rispetto ai modelli ingenui ".
Per il momento, la vera causa di queste emissioni di raggi X rimarrà probabilmente un mistero. Sottolineano anche la necessità di ulteriori ricerche quando si tratta di questo distante e il più massiccio degli oggetti della cintura di Kuiper. Fortunatamente, i dati forniti dalla missione NH potrebbero essere diffusi per decenni, rivelando cose nuove e interessanti su Plutone, il Sistema solare esterno e come si comportano i mondi più distanti dal nostro Sole.
Lo studio - che è stato accettato per la pubblicazione sulla rivista Icaro - è stato condotto da astronomi del Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL), del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, del Southwest Research Institute (SwI), del Vikram Sarabhai Space Center (VSCC), del Jet Propulsion Laboratory della NASA e di Ames Research Centro.
