Uma vez considerado o planeta mais externo do Sistema Solar, a designação de Plutão foi alterada pela União Astronômica Internacional em 2006, devido à descoberta de muitos novos objetos do cinturão de Kuiper que eram comparáveis em tamanho. Apesar disso, Plutão continua sendo uma fonte de fascínio e um ponto focal de muito interesse científico. E mesmo após o sobrevôo histórico realizado pela sonda New Horizons em julho de 2015, muitos mistérios permanecem.
Além disso, a análise contínua dos dados do NH revelou novos mistérios. Por exemplo, um estudo recente de uma equipe de astrônomos indicou que uma pesquisa realizada pelo Observatório de Raios-X Chandra revelou a presença de algumas emissões de raios-X bastante fortes provenientes de Plutão. Isso foi inesperado e está fazendo com que os cientistas repensem o que pensavam que sabiam sobre a atmosfera de Plutão e sua interação com o vento solar.
No passado, muitos corpos solares eram observados emitindo raios-x, que eram o resultado da interação entre o vento solar e gases neutros (como argônio e nitrogênio). Tais emissões foram detectadas em planetas como Vênus e Marte (devido à presença de argônio e / ou nitrogênio em suas atmosferas), mas também em corpos menores, como cometas - que adquirem halos devido à emissão de gases.
Desde que a sonda do NH realizou seu sobrevôo em Plutão em 2015, os astrônomos estão cientes de que Plutão tem uma atmosfera que muda de tamanho e densidade com as estações do ano. Basicamente, à medida que o planeta atinge o periélio durante seu período orbital de 248 anos - uma distância de 4.436.820.000 km, 2.756.912.133 mi do Sol - a atmosfera se espessa devido à sublimação de nitrogênio e metano congelados na superfície.
A última vez que Plutão esteve no periélio foi em 5 de setembro de 1989, o que significa que ainda estava experimentando o verão quando o NH fez o seu sobrevôo. Enquanto estudava Plutão, a sonda detectou uma atmosfera composta principalmente de gás nitrogênio (N²) junto com metano (CH4) e dióxido de carbono (CO²). Os astrônomos, portanto, decidiram procurar sinais de emissão de raios-X vindos da atmosfera de Plutão usando o Observatório de Raios-X Chandra.
Antes do sobrevôo da missão NH, a maioria dos modelos da atmosfera de Plutão esperava que ela fosse bastante estendida. No entanto, a sonda descobriu que a atmosfera era menos extensa e que sua taxa de perda era centenas de vezes menor do que o previsto por esses modelos. Portanto, como a equipe indicou em seu estudo, eles esperavam encontrar emissões de raios-X que fossem consistentes com o que o sobrevôo do NH observou:
"Dado que a maioria dos modelos pré-encontro da atmosfera de Plutão havia previsto que ela seria muito mais estendida, com uma taxa de perda estimada para o espaço de ~ 1027 a 1028 mol / seg de N² e CH4... tentamos detectar emissão de raios-X criada por interações de troca de carga de gás neutro [vento solar] no gás neutro de baixa densidade em torno de Plutão ", escreveram eles.
No entanto, depois de consultar os dados do Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) a bordo do Chandra, eles descobriram que as emissões de raios-x provenientes de Plutão eram maiores do que aquilo que isso permitiria. Em alguns casos, foram observadas fortes emissões de raios-x provenientes de outros objetos menores no Sistema Solar, devido à dispersão dos raios-x solares por pequenos grãos de poeira compostos de carbono, nitrogênio e oxigênio.
Mas a distribuição de energia que eles observaram com os raios-X de Plutão não era consistente com esta explicação. Outra possibilidade que a equipe ofereceu é que eles possam ocorrer devido a algum processo (ou processos) que concentram o vento solar perto de Plutão, o que aumentaria o efeito de sua atmosfera modesta. Como eles indicam em suas conclusões:
“A emissão observada de Plutão não é direcionada aurora. Se devido à dispersão, teria de ser originado por uma população única de grãos de neblina em nanoescala compostos por átomos de C, N e O na atmosfera de Plutão que ressonantemente fluorescem sob a insolação do Sol. Se for conduzido pela troca de carga entre íons menores [vento solar] e espécies de gases neutros (principalmente CH4) escapando de Plutão, então é necessário o aprimoramento da densidade e o ajuste da abundância relativa de íons menores [vento solar] na região de interação perto de Plutão versus modelos ingênuos. ”
Por enquanto, a verdadeira causa dessas emissões de raios X provavelmente permanecerá um mistério. Eles também destacam a necessidade de mais pesquisas quando se trata desse distante e mais massivo dos objetos do cinturão de Kuiper. Felizmente, os dados fornecidos pela missão do NH provavelmente serão espalhados por décadas, revelando coisas novas e interessantes sobre Plutão, o Sistema Solar externo e como os mundos mais distantes do nosso Sol se comportam.
O estudo - aceito para publicação na revista Icaro - foi conduzido por astrônomos do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins (JHUAPL), do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, do Instituto de Pesquisa Southwest (SwI), do Centro Espacial Vikram Sarabhai (VSCC) e do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e da Ames Research Centro.
