S Plutona, najvećeg poznatog tijela u tzv. Kuiperovom pojasu, u udaljenom dijelu Sunčeva sustava, stižu snažne rendgenske zrake koje već neko vrijeme zbunjuju znanstvenike.

Problem je u tome što sve ono što trenutno znamo o atmosferi patuljastog planeta i njezinim interakcijama sa solarnim vjetrovima ne može dati odgovor na pitanje u kakvom procesu nastaje takvo snažno rendgensko zračenje.
© NASA / CXC / JHUAPL / R.McNutt

Znanstvenici su u prošlosti zabilježili da rendgenska zračenja stižu s brojnih tijela u Sunčevom sustavu. Primjerice, emitiraju ih planeti kao što su Venera i Mars. Istraživanja su pokazala da nastaju u interakcijama solarnih vjetrova s neutralnim plinovima kao što su argon i dušik. Sličan proces zabilježen je i u haloima, odnosno komama manjih tijela kao što su kometi.

Astronomi znaju da Pluton ima atmosferu koja sezonski mijenja gustoću i veličinu još od prolaska sonde New Horizons pored njega u 2015. Kada patuljasti planet dođe u perihel, najbližu točku na svojem 248-godišnjem obilasku oko Sunca, na udaljenost od oko 4.436.820.000 km, atmosfera se zgusne zbog sublimacije, odnosno zbog prelaska smrznutog površinskog dušika i metana izravno u plinovito stanje. Pluton je posljednji put bio u perihelu u rujnu 1989., što znači da je prije par godina, tijekom prolaska New Horizonsa, ondje još uvijek bilo 'ljeto'. U svojim analizama sonda je otkrila da se Plutonova atmosfera uglavnom sastoji od dušika (N2) i metana (CH4). Potaknuti ovim otkrićem, znanstvenici su odlučili istražiti stvaraju li se ondje u interakcijama solarnih vjetrova s dušikom rendgenske zrake kao što je to uobičajeno za druga tijela koja imaju dušika ili argona u atmosferi. Na temelju ranijih modela očekivali su da bi Plutonova atmosfera mogla zauzimati veću zapreminu, odnosno da bi se mogla protezati do većih visina.

Međutim, istraživanja New Horizonsa pokazala su da je ona manje zapremine te da je stopa njezina gubitka u svemiru stotinama puta manja nego što su to predviđali modeli. Unatoč tome, istraživanje provedeno uz pomoć spektrometra ACIS na NASA-inom teleskopu Chandra X-ray Observatory, predstavljeno u časopisu Icarus, otkrilo je da su emisije X-zraka koje stižu s Plutona mnogo veće nego što bi se očekivalo, osobito prema novim podacima New Horizonsa o mnogo manjoj zapremini atmosfere (Ilustracija dolje).
Neka ranija istraživanja utvrdila su da određena manja tijela u Sunčevom sustavu znaju zračiti snažne X-zrake zahvaljujući raspršenju solarnih X-zraka ma zrncima prašine sačinjenim od ugljika, dušika i kisika. No distribucija energije u zrakama s Plutona pokazala je da njihov izvor nije u skladu s ovim tumačenjem.

Jedno od preostalih mogućih rješenja koja će znanstvenici pokušati istražiti jest da bi one mogle nastajati u nekim procesima koji u blizinu Plutona fokusiraju solarne vjetrove čime se efekt malene atmosfere pojačava.

„Zabilježene emisije ne pokreću efekti aurore. Kada bi dolazile od raspršenja, njima bi izvor morale biti jedinstvene populacije zrnaca na nanorazini sastavljene od atoma ugljika, dušika i kisika u Plutonovoj atmosferi koja bi rezonirala zračenje Sunca.

Kada bi ih pokretala razmjena naboja između manjih iona solarnog vjera i neutralnih plinova (uglavnom CH4) koji bježe s Plutona, onda bi, za razliku od naivnih modela, bilo neophodno povećanje gustoće i prilagodba za relativno obilje malih iona solarnog vjetra u područjima interakcije blizu Plutona“, pišu autori u svojem radu.

Ovaj misterij možda će moći razriješiti podaci prikupljeni u misiji New Horizons koje će znanstvenici još godinama analizirati. No za sada izvor jakih rendgenskih zraka s Plutona ostaje misterij.