Waarom Charon een roodbruine poolkap heeft

Charon, de grootste maan van Pluto

De donkere poolkap van Charon is op deze opname duidelijk te zien. De foto is gemaakt door de New Horizons op 13 juli 2015 vanaf een afstand van 466.000 kilometer (credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

De noordpool van Pluto’s grootste maan Charon vertoont een roodbruine kleur die wordt veroorzaakt door door straling veranderde deeltjes die van Pluto afkomstig zijn.

Het oppervlak van Charon bestaat voornamelijk uit water ijs en de maan, die een doorsnede heeft van 1200 kilometer ziet er daarom saai grijswit uit. Maar Charon heeft daarnaast een poolkap met een roodbruine kleur. Dit werd ontdekt door de New Horizons ruimtesonde die in juli een scheervlucht maakte langs de dwergplaneet en zijn manen.

De New Horizons ontdekte dat het oppervlak van Pluto ook een roodbruine kleur heeft. De rode kleur wordt vermoedelijk veroorzaakt voor complexe moleculen die tholines worden genoemd. Deze tholines ontstaan vermoedelijk door het inwerken van kosmische straling en ultraviolet licht van de Zon op methaan dat zich aan het oppervlak van de dwergplaneet en in de zeer ijle atmosfeer bevindt. Iets vergelijkbaars speelt zich ook af op Charon.

De atmosfeer van Pluto bestaat voornamelijk uit stikstof maar er komen ook sporen van methaan en koolstofmonoxide in voor. De atmosfeer strekt zich tot ver in de ruimte uit en is niet mooi rond van vorm. Door de miljoenen jaren heeft is een deel van deze atmosfeer verdwenen en ingevangen door Charon’s noordpool. Charon en Pluto bevinden zich erg dicht bij elkaar. Ze draaien om een gemeenschappelijk zwaartepunt heen en vormen dus eigenlijk een dubbelsysteem.

Op Charon is de temperatuur erg laag. De gemiddelde jaartemperatuur aan de polen varieert tussen -258 °C en -213 °C. De gassen van ontsnappen van Pluto bevriezen dus meteen, zonder eerst vloeibaar te worden, als ze het oppervlak van Charon bereiken.

Onder invloed van kosmische straling en ultraviolet licht wordt het meeste materiaal omgezet in tholines die een veel lagere sublimatie temperatuur hebben en dus niet verdampen als de noordpool door zonlicht wordt beschenen.

Deze theorie wordt ondersteund door proeven in Aardse laboratoria waarbij tholines zijn geproduceerd onder omstandigheden die vergelijkbaar zijn met de condities op Pluto.

De laag tholines aan de noordpool van Charon is gedurende miljoenen jaren langzaam gegroeid.

Tholines kunnen verschillende kleuren hebben en het is niet duidelijk waarom de rode varianten domineren op Charon en Pluto. Hopelijk kunnen andere onderzoeksgegevens die de New Horizons nog naar de Aarde moet sturen en nieuwe laboratoriumexperimenten hier meer uitsluitsel over geven,

Kort na de scheervlucht op 14 juli 1015 stuurde de New Horizons al enkele foto’s een meetgegevens terug naar de Aarde maar het overgrote deel bevindt zich nog aan boord van de ruimtesonde. Afgelopen week is begonnen met het terugsturen van alle verzamelde gegevens. Dit gaat nog ongeveer 12 maanden duren.

Bron: space.com, 10 september 2015 [vasaioqrcode]