13 Підтвердження унікального механізму теплового регулювання атмосфери Плутона стало науковим проривом у дослідженні планетарних атмосфер.
Коли апарат New Horizons у 2015 році вперше зазирнув до системи Плутона, він зафіксував складну атмосферу, а нові спостереження за допомогою телескопа James Webb (JWST) у 2022–2023 роках остаточно підтвердили: атмосфера Плутона — це не лише газ, а динамічна суміш туману, що активно змінює тепловий баланс планети. Астроном Сі Чжан із Каліфорнійського університету в Санта-Крузі ще у 2017 році висунув ідею про можливу активну роль туману в охолодженні Плутона: «Це була божевільна ідея», — зізнався вчений. Але саме ця гіпотеза виявилася правдивою: частинки туману поглинають і випромінюють інфрачервоне тепло, регулюючи температуру в атмосфері.
Телескоп JWST виявив, що інфрачервоне випромінювання в атмосфері Плутона виникає через нагрівання й охолодження мікрочастинок туману, а не газових молекул, як на інших планетах. Прилад MIRI на JWST детально зафіксував зміни температури в діапазоні 4,9–27 мікрон, чим допоміг встановити теплову інерцію, випромінюваність і динаміку газів. «Ми були дуже горді, бо це підтвердило наш прогноз», — зазначив Чжан, наголошуючи, що в планетології таке трапляється надзвичайно рідко.
Також спостереження JWST допомогли виявити сезонні зміни у розподілі летких льодових відкладень. Ці процеси призводять до того, що матеріал із Плутона мігрує на Харон, створюючи своєрідну міжпланетну міграцію речовин, що не має аналогів у Сонячній системі. «Це майже так, ніби льоди “підбираються” і перерозподіляються на інші ділянки поверхні», — зазначається в дослідженні.
Ключовим відкриттям стало й те, що туман у атмосфері Плутона відіграє роль головного регулятора радіаційного енергетичного балансу. Це явище принципово відрізняється від механізмів на Землі, Марсі чи Венері, де енергію утримують саме гази. «Ми можемо отримати нові відомості про умови, які зробили ранню Землю придатною для життя», — підкреслив Чжан. Порівняння із супутниками Титаном і Тритоном, що мають схожі атмосфери, вказує на потребу перегляду підходів до вивчення таких тіл.
Таким чином, Плутон, за словами дослідників, «займає дійсно унікальне місце в діапазоні поведінки атмосфер планет», адже його атмосфера стала прикладом альтернативного механізму теплового обміну, що може дати нове розуміння умов на молодій Землі й потенційно придатних для життя екзопланетах.
