JWST atrado paslaptingą spektrinę liniją Titane ir Plutone

Nežinoma spektrinė linija Titane ir Plutone

Spektrų analizė dažnai yra tiesioginė – jei matome absorbcijos liniją, galime ją susieti su konkrečiu atomu ar molekule. Tačiau JWST teleskopo komanda susidūrė su iššūkiu, kai aptiko absorbcijos liniją 5,11 mikrometro ilgio bangų diapazone, kurios negalėjo atpažinti nei vienas katalogas. Ši linija buvo rasta tiek Saturno palydove Titane, tiek nykštukinėje planetoje Plutone.

Skirtingi pasauliai, bendra atmosfera

Titanas ir Plutonas yra labai skirtingi pasauliai. Titanas – didžiulis palydovas su upėmis, ežerais ir kopomis, vienas iš nedaugelio vietų Saulės sistemoje, kur yra stabilus skystis paviršiuje. Plutonas – ledinis nykštukas, dvigubai mažesnis ir žymiai šaltesnis, esantis Saulės sistemos pakraštyje. Juos sieja atmosfera, sudaryta iš azoto su metano priemaišomis, kurios sukuria storą rūką.

Spektrinės linijos atradimas ir tyrimai

Spektrinė linija pirmiausia buvo atrasta Titano atmosferos spektruose, gautuose naudojant NIRSpec 2022 metais ir MIRI 2023 metais, siaurame 4,9–5,4 mikrometro diapazone. Kadangi signalas buvo aptiktas naudojant du skirtingus prietaisus, klaidos tikimybė buvo atmesta. Vėliau ta pati linija pasirodė Plutono duomenyse, tačiau platesnė.

Galimos priežastys ir ateities tyrimai

Atmosferos modeliavimas neparodė jokios anomalijos 5,11 mikrometro ilgio bangų diapazone, todėl signalas greičiausiai kyla iš abiejų kūnų paviršiaus. Tarp galimų medžiagų – acetileno ir benzolo ledas, tačiau tai tik hipotezės, kurias reikia patikrinti laboratorijoje, imituojant Titano ir Plutono sąlygas.

Labiausiai tikėtina, kad linija susijusi su azoto ir metano sąveika, veikiama spinduliuotės. Ateityje planuojama atlikti naujus JWST stebėjimus, siekiant nustatyti, kur Titane signalas yra stipriausias. Nors 2030-aisiais į Titaną atvyks Dragonfly misija, ji negalės tiesiogiai aptikti šios linijos, nes neturės infraraudonųjų spindulių spektroskopijos įrangos.