Плутон — один из самых холодных миров, которые человечество исследовало вблизи. Но вопрос «сколько градусов на Плутоне днём и ночью» сложнее, чем кажется. У карликовой планеты очень длинные сутки, сильно вытянутая орбита, необычные сезоны и поверхность из летучих льдов, которые способны переходить из твёрдого состояния прямо в газ.
Какая температура на Плутоне
По справочному листу NASA поверхность Плутона имеет температуру примерно 24–38 K, то есть около −249…−235 °C. На более популярной странице NASA приводится средняя оценка около −232 °C. Разброс здесь нормален: одна цифра не может описать всю поверхность, разные сезоны и разные типы льда.
Для сравнения, при таких температурах водяной лёд становится очень твёрдым и фактически играет роль горной породы. Зато азот, метан и угарный газ ведут себя иначе: они могут сублимировать, конденсироваться и участвовать в сезонном обмене между поверхностью и атмосферой.
Чем отличаются день и ночь
Смена дня и ночи на Плутоне существует, но она не похожа на земную. Один оборот вокруг оси занимает около 6,4 земных суток, поэтому отдельный район долго освещается Солнцем, а затем столь же долго остаётся в темноте.
Температура при этом зависит не только от освещения. Светлые азотные равнины отражают большую долю солнечной энергии, тёмные области поглощают больше, а тепловая инерция разных материалов неодинакова. Поэтому для ответа на запрос «температура на Плутоне днём и ночью» корректнее говорить о диапазонах, а не о двух универсальных значениях.
Почему там настолько холодно
Главная причина — расстояние от Солнца. Плутон получает лишь малую долю той солнечной энергии, которая достигает Земли. При этом его орбита заметно вытянута: расстояние до Солнца меняется в течение плутонианского года, который длится примерно 248 земных лет.
Изменение солнечного нагрева влияет не только на поверхность, но и на атмосферу. Когда летучие льды немного нагреваются, часть вещества переходит в газ. При охлаждении газ снова может конденсироваться. Поэтому климат Плутона тесно связан с азотным, метановым и угарным льдом.
Лёд на Плутоне — не просто замёрзшая вода
New Horizons показал, что Плутон гораздо сложнее простого ледяного шара. В Sputnik Planitia находятся огромные площади азотного льда. На поверхности также обнаружены метан и угарный газ. При местных температурах эти вещества способны участвовать в геологических процессах, а азотный лёд может медленно течь подобно земному леднику.
Водяной лёд при этом настолько твёрдый, что формирует горы и элементы рельефа. Получается необычная инверсия земной картины: вода становится «каменным» каркасом, а азот играет более подвижную роль.
Атмосфера Плутона и температура связаны напрямую
У Плутона есть очень разреженная атмосфера, состоящая главным образом из азота с примесями метана и угарного газа. Давление у поверхности измеряется микробарами — это практически вакуум по земным меркам.
New Horizons показал, что верхняя атмосфера оказалась холоднее и компактнее, чем ожидалось до пролёта аппарата. Наблюдения звёздных покрытий также подтвердили вертикальную структуру азота, метана и углеводородной дымки. Даже небольшие изменения температуры здесь важны: они влияют на то, сколько азота остаётся в газовой фазе, а сколько осаждается на поверхность.
Есть ли на Плутоне времена года
Да, и они очень длинные. Помимо вытянутой орбиты у Плутона большой наклон оси вращения. Это создаёт выраженные сезонные изменения освещения. Район, который годами получает больше солнечной энергии, может терять часть летучего льда, тогда как в более холодных областях вещество конденсируется.
Поэтому «лето» и «зима» могут сильнее влиять на атмосферу и распределение льда, чем разница между одним местным днём и одной ночью.
Можно ли говорить о жидкой воде
На современной поверхности стабильная жидкая вода существовать не может: слишком холодно и слишком низкое давление. Водяной лёд здесь работает как твёрдый геологический материал. Возможные процессы во внутренних слоях Плутона — отдельная тема и не означают наличия открытых водоёмов на поверхности.
Короткий ответ
Обычно поверхность Плутона находится примерно в диапазоне −250…−230 °C. Локальная температура зависит от освещения, состава и цвета поверхности, сезона и положения на орбите. Поэтому простая пара значений «днём столько, ночью столько» была бы ложной точностью.
Подробнее о том, как аппараты и телескопы изучают далёкие миры, читайте в материале «Как изучают Солнечную систему: наблюдения, аппараты и образцы».
