Hiilivetyutua ja tholinia

Utukerroksia Pluton ilmakehässä.

Nasa julkaisi uusimpia tutkimustuloksia joita on tehty New Horizons -luotaimen tuottamasta datasta. Merkittävämpänä löytönä voidaan pitää Pluton aina 130 km korkeudella ilmakehässä leijuvaa utua, joka on kerrostunut kahdeksi tiheämmäksi kerrokseksi 80 km ja 50 km korkeuksiin.

Utu on kemiallisesti hiilivetyjä, jotka ovat syntyneet ultraviolettivalon vaikutuksesta metaanista. Metaani  (CH₄) pilkkoutuu uv-fotonin osuessa siihen ja sitoutuu kemiallisesti toisien pilkkoutumistuotteiden kanssa monimutkaisemmiksi hiilivedyiksi kuten etyleeniksi (C₂H₄) ja asetyleeniksi (C₂H₂). Raskaampina molekyyleinä nämä hiilivedyt laskeutuvat alemmaksi Pluton ilmakehässä ja tiivistyvät erittäin kylmissä olosuhteissa uduksi. Ultraviolettivalo jatkaa edelleen näissä kerroksissa molekyylien muokkaamista vielä monimutkaisimmiksi hiiliyhdisteiksi, tholiniksi, joka puolestaan laskeutuu lopulta Pluton pinnalle ja antaa tälle sen punertavan sävyn.

Tutkijat osasivat odottaa utukerroksen esiintymistä, mutta aikaisemmat laskelmat osoittivat ilmakehän olevan liian lämmin yli 30 km korkeudella udun syntymiseen.  Tutkijat joutuvatkin kehittelemään tai ainakin hiomaan olemassa olevia malleja selittäessään nyt tehdyt havainnot.

Tutkimukset Charonin ilmakehästä ei vielä ole onnistuneet        
osoittaamaan sen olemassa oloa.

Pluton ilmankehän paine pinnalla ei vielä osoita ”romahtamisen” merkkejä, pikemminkin päinvastoin. Pluto oli ratansa perihelissä vuonna 1989 ja ilmakehästä on tehty havaintoja sen jälkeen 2000-luvun alkupuolella. Silloin havainnot osoittivat ilmanpaineen kohonneen. Nyt New Horizons -luotaimella tehdyt havainnot osoittavat edelleen korkeampaa ilmanpainetta. Havainnot ilmanpaineesta muodostavat nousevan suoran, joka ei vielä ole taittunut. Luonnollisesti Pluton etääntyessä aina vain kauemmaksi Auringosta, sen ilmakehänpaineen nousu täytyy taittua laskevaksi aivan lähivuosina.

New Horizons lensi myös Charonin takaa Auringosta katsottuna, jolloin luotain teki havaintoja myös mahdollisesta Charonin ilmakehästä. Toistaiseksi kaikkea mittausdataa ei ole saatu vielä Maahan, mutta ensimmäiset tulokset eivät osoita ilmakehän olemassa oloa.

Tästä kuvasta voi helposti erottaa Sputnik-tasangon virtaavan
jäätikön.

Tombaugh Region  Sputknik-tasangon virtaava jää muistuttaa virtaavia jäätikköjä Maassa.  Sputnik-alueella on jäätä, joka on muodostunut typestä, hiilimonoksidista ja metaanista. Toistaiseksi tutkijoilla ei ole selkeää käsitystä mikä saa jään virtaamaan ja mistä se saa energiansa. Lämpötila alueella on 46 K (-227 °C). Virtaava jää peittää alleen alueen reunoilla vanhempaa ja samalla karkeampaa pintaa. Ilmiö näkyy selkeästi korkean erotuskyvyn kuvissa.

Kaikki kuvat: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Metaanijäätä ja tarkkoja kuvia

Ralph-spektrometrillä tuotettu kuva Pluton metaanijäästä.

Aikaisemmista tutkimuksista on ollut selvää, että Plutolla on metaanijäätä. Nyt New Horizons -luotaimen Ralph-spektrometri on kartoittanut metaanijään esiintymisen. Erityisen paljon metaanijäätä näyttää esiintyvät Pluton pohjoisnavan alueella ja ekvaattorilla olevilla tummilla alueilla.

Ralphin värikanavat edustavat erilaisia aallonpituuksia: sininen kanaa mittaa aallonpituuksia 1,62–1,7 µm (1 620–1 700 nm), jolla metaanijään absorptiovaikutus on keskivahva; vihreän kanavan aallonpituuksilla 1,97–2,05 µm (1 970–2 050 nm)  metaanijää ei absorptoi ja punaisen kanava aallonpituudet 2,30–2,33 µm (2 300–2 330 nm)puolestaan absorptoituvat erittäin voimakkaasti. Kuvassa näkyvä absorptiospektri on voimakkaampi vihreällä kanavalla kuin punaisella kanavalla vaikka imeytyminen ko. aallonpituuksilla on hieman vähäisempää.

Vuoristoa Plutossa. Juiput kohoavat noin 3,5 km korkeuteen
ympäristöään korkeammalle.

Ehkä yllättävin havainto Pluton pinnalla ovat lähellä ekvaattoria sijaitsevat vuoret, joiden korkeus on noin 3 500 metriä. Tutkijat eivät odottaneet näin suuria korkeuseroja Plutolta löytyvän. Vuorten täytyy olla muodostuneet vesijäästä, sillä metaanijää ei ole riittävän lujaa näin korkeiden vuorien muodostamiseen edes Pluton heikossa gravitaatiokentässä.  Lisäksi vuorien alueen pinta näyttäisi olevan enintään noin 100 miljoonan vuoden ikäistä, joten tutkijat arvelevat Pluton olleen geologisesti aktiivinen vielä hyvin lyhyen aikaa sitten, todennäköisesti se on sitä vielä nykypäivänä.

Syy Pluton aktiivisuuteen ei vielä ole selvillä. Aurinkokuntamme suurten planeettojen jääkuut saavat energian aktiivisuuteensa vuorovesivoimista, mutta Plutolla tämä ei ole mahdollista. Pluton ja Charonin pyörimisajat ovat lukkiutuneet kiertoaikaan ja näin ollen niiden samat puolet ovat jatkuvasti toisiaan kohti. Tällaisissa olosuhteissa kappaletta lämmittävää energiaa vuorovesivoimilla ei saa syntymään.

Charonin näkyvimmät maamerkit ovat napa-alueen tumma
alue ja keskileveyksillä oleva hautavajoama.

Charonkin tuotti pienen yllätyksen tutkijoille. Kuun pinta näyttää olevan lähes kraatteriton. Tämä yleensä merkitsee sitä, että pinta on nuori. Toinen odottamaton havainto oli noin 1 000 km pituinen hautavajoama jolla on syvyyttä 7–9 km. Tämä merkitsee sitä, että myös Charon on täytynyt olla geologisesti aktiivinen hautavajoaman syntyaikoihin.

Mielenkiintoista tilanteessa on se, että kaksi kappaletta, jotka sijaitsevat kaukana aurinkokuntamme ulko-osassa ovat mitä ilmeisimmin olleet geologisesti aktiivisia vielä lyhyen aikaa sitten. Asia vaatii selvästikin tutkimuksiin hieman panostamista, sillä jokin syy aktiivisuudelle täytyy olla.

Matalaresoluutioinen kuva Hydrasta.

Pluton kuu Hydra on osoittautunut epäsäännöllisen muotoiseksi. Sen koko on noin 43×33 km ja sen pinnalta on havaittavissa kirkkauden vaihteluita. Tässä vaiheessa kuva Hydrasta on lähinnä pikselimössöä, mutta lähitulevaisuudessa saamme nähtäväksemme tarkempia kuvia. Hydran pinnan uskotaan olevan vesijäätä.

Artikkelin kaikki kuvat: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Pluton ja kuiden koot tarkentuivat

Pluto ja Charon. Kuva NASA-JHUAPL-SWRI.

Pluton koko on määritelty uudelleen. Se on nyt 2 370 km, siis jonkin verran aikaisempia laskelmia suurempi. Aikaisemmin Pluton halkaisijaksi oli määritelty 2 329 km. Vaikka ero vanhan ja uuden arvon välillä ei ole kovin suuri, merkitsee se sitä, että Pluton tiheys on hieman pienempi ja jään osuus hieman suurempi aikaisemmin käytettyihin arvoihin verrattuna. Tarkempi koon määrittely osoittaa sen olevan suurin Neptunuksen radan takaisista suurista kappaleista, plutoideista, sillä Eris on halkaisijaltaan 2 339 km.

Syy aikaisempien mittausten epätarkkuuteen on kahtalainen. Ensinnäkin Pluto on aikaisemmin Hubblen ottamissa kuvissa ollut alle pikselin kokoinen. Toinen asiaan vaikuttava tekijä on ollut Pluton ilmakehä, joka troposfäärin osalta on oletettua ohuempi. Pluton kokoa on määritelty tähdenpeittojen avulla, jolloin ilmakehän tiheys ja sen vaihtelut ovat vaikuttaneet tulokseen.

Charon, jolla ei ole ilmakehää, on osoittautunut olevan juuri aikaisempien mittausten kokoinen, eli 1 208 km halkaisijaltaan. Pluton kaksi muuta kuuta, Nix ja Hydra, ovat kooltaan noin 35 km ja 45 km. Näin ollen ne ovat kirkkaampia kuin mitä aikaisemmin oletettiin, johtuen ilmeisesti niitä peittävästä jääkuoresta. Kaksi muuta pientä kuuta, Kerberos ja Styx, ovat niin pieniä, että niiden koon määrittäminen ei ole mahdollista New Horizon -luotaimen LORRI-kameralla otetuista kuvista, ainakaan vielä. Pieni mahdollisuus niiden koon määrittelyn onnistumiseen on myöhemmin tehtävällä kuvien tarkemmalla analyysillä.

Charonilla rotkoja ja kraattereita

Heinäkuun 11 päivän otettu kuva Charonista.
Kuva NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/
Southwest Research Institute.

Pluton kuulla, Charonilla on havaittu olevan kraatterien lisäksi myös merkittäviä rotkoja. Suurin niistä sijaitsee eteläisellä pallonpuoliskolla ja se on syvempi ja pidempi kuin Grand Canyon Yhdysvalloissa. 

Kraattereista suurin näyttäisi olevan lähellä etelänapaa. Sen halkaisija on noin 100 km. Kraatteri on syntynyt kuiperoidin törmäyksen seurauksena suhteellisen myöhään (jopa äskettäin), sillä siitä lähtee useita vaaleita säteitä, kuten Kuussa aivan tuoreimmista kraattereista. Tutkijat arvioivat kraatterin iäksi vähemmän kuin miljardi vuotta.

Kraatterin pohjan tummuus on ihmetyttänyt tutkijoita. Törmäys on ehkä paljastanut syvemmällä olevan tummemman jään, tai kraatterin pohjan rakenne on hieman karkeampaa kuin reunavallien ja säteiden materiaali. Charonin pohjoisnavan ympäristö näyttää myös hieman muuta pintaa tummemmalta. Tumman alueen halkaisija on hieman yli 300 km.

Epäidenttiset kaksoset

Kuva NASA/Johns Hopkins University Applied
Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Pluto ja Charon (Kharon) ovat epäidenttiset kaksoset. Ne kiertävät toisiaan 6,3 vrk:n kiertoajalla yhteisen painopisteen ympäri, joka sijaitsee näiden kahden kappaleen välisessä avaruudessa. Mitä ilmeisimmin niillä on pitkä yhteinen historia, mutta niiden syntytapa muistuttaa hyvin paljon toista kahden kappaleen systeemiä aurinkokunnassamme, nimittää Maan ja Kuun syntyä.

Pluton halkaisija on kumppaninsa Charonin halkaisijaa tuplasti suurempi (noin 2 329 / 1 210  km). Pluton pintaa peittää eksoottiset jäät, kuten typpi, metaani ja hiilimonoksidi (häkä) jäisessä muodossaan, Charonin pinta on muodostunut vesijäästä. Pluton pinta on hieman punertava ja siltä löytyy hyvin tummia laikkuja ja niiden vastapainoksi myös aivan kirkkaita alueita. Punertava sävy johtuu monimutkaisista orgaanisista yhdisteistä, joita syntyy aina kun hiilipitoisia aineita on kiertolaisten pinnalla. Niiden muodostumiseen tarvittava energia tulee Auringosta uv-säteilynä. Charonilla näitä orgaanisia yhdisteitä ei ole ainakaan siinä määrin, että ne vaikuttaisivat pinnan väriin.

Pluto. Pluton alareunassa näkyvä vaalea alue on
kuvankäsittelyssä syntynyt keinotekoinen, jolla ei ole
vastinetta todellisuudessa. Kuva NASA/Johns Hopkins University
Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Pluto on jäätynyt kivipallo (tiheys 1 750  kg/m³) kun taas Charon on jääpallo (tiheys noin 1 200  kg/m³), kiveä siellä on vain puolet massasta. Vesijään lisäksi Charonilla on pieniä määriä ammoniakkia ja sen yhdisteitä. Ehkä merkillisin ero näiden kahden kappaleen välillä on Pluton ohut ilmakehä, Charonilla vastaava ei ole. Pluton ilmakehä on myös syy miksi New Horizons on enää kolmen vuorokauden etäisyydellä tästä erikoisesta järjestelmästä.

Nasa oli jo kerran lakkauttamassa koko missiota, mutta tutkijat ja heidän tukijansa Yhdysvaltojen kongressissa saivat rahakirstujen vartijat vakuuttuneeksi, että nyt jos koskaan pitää Pluto-luotain rakentaa. Syy kiireeseen oli se, että Pluton ilmakehän ajatellaan ”romahtavan” kun kappale etääntyy Auringosta. Kääpiöplaneetta oli perihelissä vuonna 1989 ja sen jälkeen se on etääntynyt kauemmaksi tullen samalla kaiken aikaa kylmemmäksi. Lämpötila on niin alhainen (vain 43±10 K), että ilmakehän kaasut tiivistyvät (siis ”romahtavat”) Pluton jäiselle pinnalle kunnes ne jälleen sublimoituvat (haihtuvat sulamatta nesteeksi) uudelleen ilmakehäksi. Tämä tosin tapahtuu vasta uuden perihelin aikaan noin 250 vuoden kuluttua.

Charon, jäästä muodostunut kuu.
Kuva NASA/Johns Hopkins
University Applied Physics Laboratory/
Southwest Research Institute.

Pluton geologista historiaa ei tunneta kovinkaan tarkasti. Pienen kääpiöplaneetan ja sen viiden kuun synty on hämärän peitossa mutta osa tutkijoista uskoo sen muistuttavan omaamme. Maapallo ja Kuu saivat nykyiset massansa noin 4,5 miljardia vuotta sitten valtavassa törmäyksessä. Näin on esitetty tapahtuneen myös Plutolle ja Charonille. Onko esitetty tapahtumaketju oikea, se saataneen selville New Horizons –luotaimen tekemistä havainnoista lähivuosina.

Plutossa tummia laikkuja

Pluto ja Charon värikuvassa. Kuva Nasa/JPL.

Nasa on julkaissut värikuvia Pluton eri puolilta. Kuvissa Pluto näkyy hieman punertavana, mutta sen ekvaattorilla on tummia laikkuja joiden välissä on vaaleampia alueita. Toistaiseksi tutkijoilla ei ole selkeää käsitystä siitä mitä laikut voisivat olla. Tummien alueiden halkaisijat ovat noin 500 km.

New Horizons -luotaimen instrumentit ovat tehneet ensimmäisiä havaintoja kohteestaan. Valokuvista (kameroita on kaksi: LORRI ja Ralph Color Imager) etsitään Plutolla mahdollisesti esiintyviä pilviä. Pilvet saattavat olla mahdollisia, sillä Nasan SOFIA lentokoneeseen sijoitetulla infrapuna-alueella toimivalla teleskoopilla on onnistuttu havaitsemaan Pluton ilmakehän. Tutkijat ovat havainnoista innoissaan, sillä ilmakehän on pelätty romahtavan ennen kuin New Horizons ehtii perille. Ilmakehän romahtaminen tarkoittaa sitä, että siinä olevat kaasut tiivistyvät Pluton pinnalle jääksi, kun etäisyys Aurinkoon kasvaa riittävän suureksi.

Pluton ilmakehää tutkitaan myös PEPPSI-instrumentilla. Se tekee havaintoja luotaimen läheisyydessä olevista ioneista, jotka ovat peräisin Pluton ilmakehästä. Ionisoituneet kaasukehän atomit karkaavat aurinkotuulen mukaan Plutosta ja näin mahdollistaa ilmakehän tutkimisen.

New Horizons on vielä noin 15 miljoonan kilometrin etäisyydellä mutta matka lyhenee 14 km joka sekunti.

New Horizons, vain kaksi viikko Plutoon!

New Horizons -luotaimen ottamia kuvia Plutosta
lähestymisvaiheen aikana. Kuva NASA/JPL.

Nasan New Horizons -luotain on lähestymässä matkansa tärkeintä kohdetta, Pluton järjestelmää. Pluto on eriskummallinen aurinkokuntamme merkillinen kohde, jonka tutkijat arvelevat koostuvan suurelta osin erilaisista jäistä[1]. Eikä siinä vielä kaikki, Plutolla on viisi kuuta, joista Charon kiertää sitä hieman yli kuudessa vuorokaudessa. 

Vuorovesivoima on lukinnut molempien kappaleiden pyörimisen yhtä pitkäksi kuin yksi kierros järjestelmältä kestää ja tästä seuraa, että molemmat kappaleet kääntävät aina saman puolen toisiaan kohti.

Vaikka matka-aikaa on jäljellä vain kaksi viikkoa, valokuvat Plutosta ja sen seuralaisista ovat vielä varsin vaatimattomia. Pluto näkyy kuvissa vain muutaman kymmenen pikselin kokoisena. Plutoa ei ole koskaan aikaisemmin pystytty kuvaamaan edes tällä tarkkuudella.  Ohilennon aikana otettavien kuvien tarkkuus on sitten aivan omaa luokkansa. NASA ilmoittaa kuvissa näkyvien kohteiden kooksi noin 50 metriä.  Ensimmäiset kuvat ja mittausdataa saadaan maapallolle noin vuorokausi ohilennosta.

Pluton ohilento tapahtuu heinäkuun 14. päivänä noin 12 500 km etäisyydeltä Pluton pinnasta. 

Havainnot ohilennon aikana tehdään New Horizons -luotaimen tietokoneen ohjaamina, sillä yhteyttä Maahan ei ole, ja signaalin kulkuaika Plutosta Maahan on 4 tuntia 25 minuuttia. Pluton etäisyys Maasta ohilennon aikana on noin 4,77 miljardia kilometriä (32 au).

Pluto on määritelty kääpiöplaneetaksi ja sen lasketaan kuuluvaksi Kuiperin vyön kohteisiin. Se on näistä kohteista suurin tunnettu. Pluton etäisyys Auringosta vaihtelee suuresti johtuen radan soikeudesta: lähimmillään se on noin 4,4 miljardin kilometrin ja etäisimmillään jopa 7,7 miljardin kilometrin etäisyydellä. Sen keskietäisyys on 5,9 miljardia kilometriä eli noin 40 au.

Vuosina 1979–1999 Pluto oli lähempänä Aurinkoa kuin Neptunus. Vaikka Pluto tuleekin lähemmäs kuin Neptunus, törmäysvaaraa ei ole, sillä Pluton radan kaltevuus on 17 astetta. Pluton pyörimisakseli on kallistunut 118 astetta ekliptikan kohtisuorasta, eli se muistuttaa pyörimisellään Uranusta (noin 98°).

Pluton erikoisuuteen kuuluu myös se, että sillä on äärimmäisen ohut ilmakehä. Ilmakehä on suurimmaksi osaksi typpeä, mutta siitä on löydetty jälkiä metaanista, hiilimonoksidista ja muutamista hiilivedyistä. Ilmakehän paine on vain 1/50 000 maapallon ilmakehän paineesta. Pluton pintamateriaalin jäiden on havaittu muodostuneen jo mainittujen aineiden jäistä, lämpötila on noin -233 °C.

Pluton halkaisija on 2 380 ± 25 km. Charonin halkaisija on 1 200 km ja sen pinta muodostuu suurimmaksi osaksi vesijäästä johon on sekoittunut jonkin verran ammoniumhydraatteja.

New Horizons -luotaimen havainnot Pluton neljästä muusta kuusta (Hydra, Nix, Styx ja Kerberos) jäävät vähäisiksi. Pluton ohituksen jälkeen luotain tekee edelleen havaintoja järjestelmästä aina ensi tammikuuhun asti. Sen jälkeen sille etsitään uusi tai uusia Kuiperin vyön kohteita ohilentoa varten. Joitakin kandidaatteja on löydetty mutta valintaa ei vielä ole tehty.

Huomautukset

[1] Koostumuksen arvellaan olevan noin 65 % kiveä ja 35 % jäitä.

New Horizons vain kolmenkuukauden etäisyydellä Plutosta

New Horizons -luotaimen ottama kuva Plutosta ja Charonista.

Kuva NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/
Southwest Research Institute.

Nasan planeettaluotain New Horizons on lähestymässä kääpiöplaneetta Plutoa ja sen viittä tunnettua kuuta. Luotaimen matka on kestänyt yli yhdeksän vuotta ja matkalla on ollut pituutta melkein viisi miljardia kilometriä. Vaikka matkaa on vielä jäljellä ja tutkijoilla ja insinööreillä paljon tehtävää ennen varsinaista H-hetkeä, luotain on ottanut ensimmäiset kuvansa pääkohteestaan.

Kuvassa Pluto ja Charon näkyvät vain sumuisina täplinä, mutta kertaakaan aikaisemmin emme ole onnistuneet kuvaamaan Plutoa tällä tarkkuudella. Avaruuskaukoputki Hubblen ottamissa kuvissa Pluto on ollut hyvin pieni piste.

Varsinainen ohilento tapahtuu heinäkuun 14 päivänä. Silloin kuuden tunnin aikana luotain tekee tarkimmat havaintonsa mitä on koskaan on tehty, ja pitkälle tulevaisuuteen tullaan tekemäänkään.  Ei vain valokuvia, vaan havaintoja tehdään useilla eri instrumenteilla ja mittauksia on kymmeniä erilaisia.

New Horizons –luotain ei kuitenkaan jää Plutoa kiertämään vaan jatkaa matkaansa Kuiperin vyöhön. Tutkijat tekevät parhaansa, jotta sieltä löytyisi mielenkiintoisia kappaleita sellaiselta etäisyydeltä, jonka saavuttaminen luotaimella on mahdollista. Tässä aikaisemmin vaikutti siltä, että sopivia kohteita ei olisi löydetty, mutta nyt parin viime vuoden aikana on ilmaantunut pari varsin varteenotettavaa ja ainakin yksi mahdollinen kohde. Mikä tai mitkä vaihtoehdot todella tulevat todeksi jää nähtäväksi.

Missä New Horizons on?

Se selviää oheisista kuvista.

Kuvat NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

New Horizons -luotain aktivoitiin

Kuva NASA/Johns Hopkins University Applied Physics 
Laboratory/Southwest Research Institute

Pluton järjestelmää havaitseva New Horizons -luotain aktivoitiin lauantain ja sunnuntain välisenä yönä Suomen aikaa.  Australian Canberra sijaitsevalle Nasan Deep Space Network:in radioasemalle luotaimesta lähetetyllä signaalilla kului matkaan aikaa neljä tuntia ja 26 minuuttia. Luotaimen käynnistäminen oli ohjelmoitu sen tietokoneelle.

New Horizons -luotaimelta kuluu vielä yli puolivuotta Pluton ohittamiseen, se tapahtuu heinäkuun 14. päivänä ensi vuonna, jolloin sen etäisyys on 33 au.  Luotain ei kuitenkaan jää Pluton järjestelmään, vaan kiitää ohi Kuiperin vyöhön havaintoja tehden. Ensimmäiset jatkuvat havainnot Plutosta ja sen kuista tehdään kuitenkin jo tammikuun 15. päivänä.

New Horizons -luotaimen rata kohti Plutoa. Kuva Nasa.

New Horizons laukaistiin matkaan kohti aurinkokuntamme ulko-osia monien vaiheiden jälkeen tammikuun 19. päivänä vuonna 2006. Ehtipä luotaimen rakentaminen olemaan jäissä muutaman kuukauden Nasan ja Yhdysvaltain liittovaltion rahavaikeuksien vuoksi. Onneksi tutkijoiden panostus tuotti tulosta ja luotaimen rahoitus järjestyi.

New Horizons -luotaimen matkaan saattamisella oli kiire, jotta luotain saavuttaisi Pluton ennen kuin pikkuplaneetan ilmakehä mahdollisesti romahtaa. Pluton rata on erittäin soikea ja sen ollessa ratansa Aurinkoa lähimpänä olevassa osassa, sille kehittyy haihtuvista jäistä ilmakehä. 

Pluto oli perihelissä vuonna 1989 ja silloin se oli lähempänä Aurinkoa kuin Neptunus.  Lämpötila on niin alhainen, että kääpiöplaneetan siirtyessä kauemmaksi Auringosta, tutkijat arvelevat ilmakehän härmistyvän Pluton pinnalle. Ilmakehän romahtamisen odotetaan tapahtuvan viimeistään 2020-luvulla.

Luotaimen laukaisu tapahtui käytännöllisesti katsoen viime hetkellä. Syy oli se, että luotaimen piti matkallaan ohittaa Jupiter lisävauhtia antavalla linkoradalla. Lisävauhti oli puolestaan erittäin tarpeen, sillä ilman sitä luotaimen matkavauhti olisi jäänyt varsin vaatimattomaksi ja Pluton saavuttaminen ajoissa olisi ollut mahdotonta. Laukaisun aikaan Jupiterin ohittavan radan laukaisuikkuna oli jo sulkeutumassa. Laukaisu kuitenkin onnistui ja luotain ohitti Jupiterin helmikuussa 2007.

New Horizons -luotaimen tekemät säännölliset havainnot aloitetaan tammikuussa. Kolme kuukautta ennen lähiohitusta kuvat ovat jo niin tarkkoja, että ensimmäinen kartoitus voidaan tehdä. Tähän asti yksityiskohtaisimmat kuvat Plutosta on saatu Hubble avaruuskaukoputkella ja ne eivät ole kovinkaan erotuskykyisiä. Näin ollen tutkijoilla ei juuri ole minkäänlaista käsitystä millaisia pinnanmuotoja Plutolla on. (Uskaltaisin kuitenkin veikata, että ulkonäöltään pinta ei juuri poikkea ulkoplaneettojen suurien kuiden jäisistä pinnoista.)

Ohilento vie New Horizons -luotaimen Pluton ja Charonin taitse siten,
että suora näköyhteys Maahan katkeaa hetkeksi. Kuva Nasa.

Ohilennon havaintojen kannalta kiireisimmät hetket ovat tietysti silloin kun luotain on lähimmillään Plutoa. Etäisyyttä tällöin on vain noin 9 600 km ja Charoniin on matkaa vain 27 000 km. Vain puolituntia ennen lähintä ohitusta luotain ottaa tarkimmat kuvat Plutosta. Kuvissa odotetaan näkyvän noin 60 metrin kokoisia yksityiskohtia.

Ohilennon jälkeen kiireinen havaitseminen jatkuu. Tutkijoita kiinnostava ilmakehän odotetaan näkyvän erityisen hyvin vastavaloon otetuissa kuvissa. Vastavalokuvissa odotetaan näkyvän Plutoa mahdollisesti kiertävä ohut rengas (mitään varmuutta renkaan olemassa olosta ei ole).  Ohilennon rata on suunniteltu myös siten, että Pluto ja Charon peittävät Auringon ja Maan. Peittymisiä käytettään Pluton ilmakehän havainnointiin ja samalla saadaan tehtyä radiohavaintoja Maasta.

Poistuttuaan Pluton järjestelmästä New Horizons-luotain jatkaa kulkuaan Kuiperin vyöhön. Tutkijat ovat jo valmiiksi etsineet seuraavien kappaleiden ohilennot; kappaleita on kolme. Ohilennettävien kuiperoidien löytäminen ja jatkosta päättäminen tehtiin vasta kuluneen syksyn aikana, sillä sopivien kohteiden löytyminen ei ollut mikään helppo tehtävä.

Kuva: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Useimmat kuiperoidit ovat kooltaan ja massaltaan noin kymmenkertaisia tavallisiin komeettoihin nähden, ne eivät kuitenkaan ole kooltaan kuin prosentin Pluton kokoluokasta ja suurimmatkin niistä ovat erittäin kylmiä. Näin ollen Hubblekaan ei kovin helposti niitä pysty löytämään ja etsintään on käytetty myös suurimpia maanpinnalla olevia kaukoputkia.

Etsinnän tehokkuutta kuitenkin kuvaa se, että useita kymmeniä uusia kuiperoideja löydettiin, mutta niistä ei kovinkaan moni ollut sellaisella radalla johon New Horizons -luotaimen polttoaine riittäisi. Tutkijoita ehtikin jo huolestuttaa mahdollisuus, että yhtäkään sopivalla radalla olevaa kuiperoidia ei löytyisi. Viime syyskuussa kuitenkin oli löytynyt yksi sopiva ja kaksi mahdollisesti sopivaa kappaletta, joiden havaitsemista täytyy kuitenkin vielä jatkaa. Kaksi näistä on noin 55 km ja kolmas on noin 25 km halkaisijaltaan. Jos ne osoittautuvat parhaiksi mahdollisiksi kohteiksi, niin New Horizons tekee kappaleiden ohilennot muutaman vuoden kuluessa Pluton ohittamisesta.