Obrazový kredit: NASA
Tým astronomů z MIT dnes informoval, že atmosféra Pluta se rozšiřuje, i když se planeta na své eliptické oběžné dráze stále více vzdaluje od Slunce. Astronomové očekávali, že najdou opačnou situaci; že jeho atmosféra se bude zmenšovat, jak se dostane dál od Slunce, ale je podobná Zemi, kde je brzy odpoledne teplejší než poledne, když je Slunce nejjasnější. Pokud vše půjde dobře, NASA zahájí svou misi New Horizons do roku 2006, aby dosáhla Pluta v roce 2015.
Atmosféra Pluta se rozšiřuje, i když pokračuje na své dlouhé oběžné dráze od Slunce, tým astronomů z MIT, Bostonské univerzity, Williams College, Pomony College, Lowell Observatory a Cornell University hlásí v 10. vydání časopisu Nature.
Tým vedený Jamesem Elliotem, profesorem planetární astronomie na MIT a ředitelem observatoře Wallace Observatory MIT, dospěl k tomuto zjištění sledováním stmívání hvězdy, když Pluto před ní 20. srpna 2002 před ní projel. pozorování pomocí osmi dalekohledů na observatoři Mauna Kea, Haleakala, Lick Observatory, Lowell Observatory a Palomar Observatory.
Elliot uvedl, že nové výsledky se zdají kontraintuitivní, protože pozorovatelé předpokládali, že se Plutova atmosféra začne chlazovat, jakmile se ochladí. Ve skutečnosti se teplota Plutovy převážně dusíkové atmosféry zvýšila asi o 1 stupeň Celsia, protože byla nejblíže ke slunci v roce 1989.
Elliot připisuje zvýšení stejnému zpoždění, jaké zažíváme na Zemi - i když slunce je nejintenzivnější v nejvyšším bodě poledne, nejteplejší část dne je kolem 3 hodin odpoledne. Protože rok Pluta je roven 248 zemským letům, 14 let po nejbližším přístupu Pluta ke Slunci je jako 1:15 p.m. na Zemi. Při rychlosti na oběžné dráze Pluta to může trvat dalších 10 let, než se ochladí a začalo by se ochladit, až mise NASA New Horizons v Plutu, která má být zahájena v roce 2006, dosáhne v roce 2015.
Plutoova převážně dusíková atmosféra je v rovnováze tlaku par s povrchovým ledem, a proto může podléhat velkým změnám tlaku v reakci na malé změny teploty povrchového ledu. Jak se jeho ledový povrch zchladne, kondenzuje na čerstvý bílý mráz, který odráží více slunečního tepla a zchladne. Jak se na povrchu hromadí nečistoty a předměty, ztmavuje a absorbuje více tepla, čímž se urychluje oteplování. Pluto ztmavuje od roku 1954.
„Údaje z srpna 2002 nám umožnily mnohem hlouběji prozkoumat atmosféru Pluta a poskytly nám přesnější představu o změnách, ke kterým došlo,“ řekl Elliot.
Oběžná dráha Pluta je mnohem eliptičtější než oběžná dráha ostatních planet a její osa otáčení je nakloněna velkým úhlem vzhledem k oběžné dráze. Oba faktory by mohly přispět k drastickým sezónním změnám.
Například od roku 1989 se poloha Slunce na Plutově obloze změnila více než odpovídající změna na Zemi, která způsobuje rozdíl mezi zimou a jarem. Atmosférická teplota Pluta se pohybuje mezi -235 a -170 ° C, v závislosti na nadmořské výšce.
Pluto má na svém povrchu dusíkový led, který se při zahřátí může vypařit do atmosféry, což způsobuje zvýšení povrchového tlaku. Pokud pozorované zvýšení atmosféry platí také pro povrchový tlak A, což je pravděpodobně případ, znamená to, že průměrná povrchová teplota dusíkového ledu na Plutu se za posledních 14 let mírně zvýšila o více než 1 stupeň Celsia.
STUDOVÁNÍ ATMOSFÉR S TÍLEM
Vědci studují vzdálené objekty prostřednictvím okultních událostí, které se podobají zatměním, kdy tělo (v tomto případě Pluto) prochází před hvězdou a blokuje tak hvězdné světlo. Zaznamenáním stmívání hvězdného světla v průběhu času mohou astronomové vypočítat hustotu, tlak a teplotu atmosféry Pluta.
Pozorování dvou nebo více okultací v různých časech poskytuje vědcům informace o změnách v atmosféře planety. Struktura a teplota Plutovy atmosféry byla poprvé stanovena během okultace v roce 1988. Plutův krátký průchod před jinou hvězdou 19. července vedl vědce k přesvědčení, že došlo k drastické atmosférické změně, ale nebylo jasné, zda atmosféra se oteplovala nebo ochladzovala.
Data vyplývající z této okultizace, když Pluto prošel před hvězdou známou jako P131.1, vedl k aktuálním výsledkům. „Je to poprvé, kdy nám okultizace umožnila tak hluboko proniknout do atmosféry Pluta s velkým dalekohledem, který dává vysoké prostorové rozlišení několika kilometrů,“ Řekl Elliot. Doufá, že tuto metodu využije ke studiu objektů Pluto a Kuiper Belt v budoucnosti častěji.
POSLÁNÍ DO PLUTO
NASA nedávno schválila misi New Horizons Pluto-Kuiper Belt k zahájení výstavby kosmických lodí a pozemních systémů. Mise bude první v Plutu a Kuiperově pásu. Richard P. Binzel, profesor pozemských, atmosférických a planetárních věd (EAPS) na MIT, je spoluřešitelem.
Kosmická loď New Horizons by měla být spuštěna v lednu 2006, houpat se kolem Jupiteru a zvýšit gravitační a vědecké studie v roce 2007 a dosáhnout Pluta a Charonova měsíce Pluta již v létě 2015. Pluto je jediná planeta, která ještě nebyla pozorována v blízkém dosahu . Tato mise se bude snažit odpovědět na otázky týkající se povrchů, atmosféry, interiérů a vesmírných prostředí nejvzdálenější planety sluneční soustavy a jejího měsíce.
Mezitím vědci doufají, že budou používat SOFIA, 2,5 metrový dalekohled namontovaný v letadle postaveném NASA ve spolupráci s německou kosmickou agenturou, počínaje rokem 2005. SOFIA by mohla být poslána na správné místo po celém světě, aby nejlépe pozorujte okultace a poskytujte vysoce kvalitní údaje na mnohem častějším základě, než je možné pouze pomocí pozemních dalekohledů.
Spolu s Elliotem jsou spoluautory MIT poslední absolventi fyziky Kelly B. Clancy; postgraduální studenti Susan D. Kern a Michael J. Person; poslední absolventka MIT Colette V. Salyk; a letectví a astronautika senior Jing Jing Qu.
Mezi spolupracovníky Williams College patřil Jay M. Pasachoff, profesor astronomie; Bryce A. Babcock, personální fyzik; Steven V. Souza, supervizor; a vysokoškolák David R. Ticehurst. Použili dalekohled University of Hawaii v nadmořské výšce 13 800 stop havajské sopky Mauna Kea a elektronický detektor Williams College, který je obvykle součástí výprav za zatmění.
Spolupracovníky Pomona College jsou Alper Ates a Ben Penprase. Spolupracovníkem Bostonské univerzity je Amanda Bosh. Spolupracovníky observatoře Lowell jsou Marc Buie, Ted Dunham, Stephen Eikenberry, Cathy Olkin, Brian W. Taylor a Lawrence Wasserman. Spolupracovníky Boeingu jsou Doyle Hall a Lewis Roberts.
Spolupracovníkem Spojeného království v oblasti infračerveného dalekohledu je Sandy K. Leggett. Spolupracovníky americké námořní observatoře jsou Stephen E. Levine a Ronald C. Stone. Spolupracovník Cornell je Dae-Sik Moon. David Osip a Joanna E. Thomas-Osip byli na MIT a nyní jsou v observatoři Carnegie. John T. Rayner je v infračerveném dalekohledu NASA. David Tholen je na Havajské univerzitě.
Tato práce je financována společností Research Corp., Southwest Research Institute, National Science Foundation a NASA.
Původní zdroj: MIT News Release
