Ο Πλούτωνας είναι σίγουρα ψυχρός, αλλά η νέα έρευνα αποκάλυψε ότι η ατμόσφαιρα είναι λίγο πιο ζεστή.
Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου βρήκαν απροσδόκητα μεγάλες ποσότητες μεθανίου στην ατμόσφαιρα του Πλούτωνα, κάτι που προφανώς το βοηθά να παραμείνει περίπου 40 βαθμούς πιο ζεστό από την επιφάνεια του πλανήτη νάνου. Η ατμόσφαιρα θερμαίνεται στους -180 βαθμούς Κελσίου (-356 βαθμούς Φαρενάιτ), σε σύγκριση με μια επιφάνεια που συνήθως -220 βαθμούς Κελσίου (-428 βαθμούς Φαρενάιτ).
«Με άφθονο μεθάνιο στην ατμόσφαιρα, καθίσταται σαφές γιατί η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα είναι τόσο ζεστή», δήλωσε ο Εμμανουήλ Λελουχ του παρατηρητηρίου του Παρισιού στη Γαλλία. Η Lellouch είναι επικεφαλής συγγραφέας της εφημερίδας που αναφέρει τα αποτελέσματα, η οποία βρίσκεται σε εφημερίδα στο περιοδικό Αστρονομία και Αστροφυσική.
Ο Πλούτωνας, που είναι περίπου το ένα πέμπτο του μεγέθους της Γης, αποτελείται κυρίως από βράχο και πάγο και περιστρέφεται περίπου 40 φορές πιο μακριά από τον Ήλιο από τη Γη.
Είναι γνωστό από τη δεκαετία του 1980 ότι ο Πλούτωνας έχει επίσης μια λεπτή, λεπτή ατμόσφαιρα. Το άφθονο άζωτο, μαζί με ίχνη μεθανίου και πιθανώς μονοξειδίου του άνθρακα, συγκρατούνται στην επιφάνεια με ατμοσφαιρική πίεση μόνο περίπου εκατό χιλιοστό αυτής της Γης, ή περίπου 0,015 χιλιοστά. Καθώς ο Πλούτωνας απομακρύνεται από τον Ήλιο, κατά τη διάρκεια της τροχιάς 248 ετών, η ατμόσφαιρά του παγώνει σταδιακά και πέφτει στο έδαφος. Σε περιόδους που είναι πιο κοντά στον Ήλιο - όπως είναι τώρα - η θερμοκρασία της συμπαγούς επιφάνειας του Πλούτωνα αυξάνεται, αναγκάζοντας τον πάγο να εξατμιστεί σε αέριο.
Μέχρι πρόσφατα, μόνο τα ανώτερα μέρη της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα μπορούσαν να μελετηθούν. Παρατηρώντας αστρικούς αποκρυφισμούς, ένα φαινόμενο που συμβαίνει όταν ένα σώμα του Ηλιακού Συστήματος μπλοκάρει το φως από ένα αστέρι υποβάθρου, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να αποδείξουν ότι η ανώτερη ατμόσφαιρα του Πλούτωνα ήταν περίπου 50 βαθμούς θερμότερη από την επιφάνεια. Αυτές οι παρατηρήσεις δεν μπορούσαν να ρίξουν φως στην ατμοσφαιρική θερμοκρασία και πίεση κοντά στην επιφάνεια του Πλούτωνα. Αλλά μοναδικές, νέες παρατηρήσεις που έγιναν με το CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES), που συνδέονται με το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO, αποκάλυψαν τώρα ότι η ατμόσφαιρα στο σύνολό της, όχι μόνο η άνω ατμόσφαιρα, έχει μέση θερμοκρασία πολύ λιγότερο ψυχρή από την επιφάνεια.
Συνήθως, ο αέρας κοντά στην επιφάνεια της Γης είναι θερμότερος από τον αέρα πάνω του, κυρίως επειδή η ατμόσφαιρα θερμαίνεται από κάτω καθώς η ηλιακή ακτινοβολία θερμαίνει την επιφάνεια της Γης, η οποία, με τη σειρά της, θερμαίνει το στρώμα της ατμόσφαιρας ακριβώς πάνω από αυτήν. Υπό ορισμένες συνθήκες, αυτή η κατάσταση αντιστρέφεται έτσι ώστε ο αέρας να είναι πιο κρύος κοντά στην επιφάνεια της Γης. Οι μετεωρολόγοι αποκαλούν αυτό το στρώμα αντιστροφής και μπορεί να προκαλέσει συσσώρευση αιθαλομίχλης.
Τα περισσότερα, αν όχι όλα, η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα υφίσταται αντιστροφή θερμοκρασίας: η θερμοκρασία είναι υψηλότερη, τόσο υψηλότερη στην ατμόσφαιρα φαίνεται. Η αλλαγή είναι περίπου 3 έως 15 μοίρες ανά χιλιόμετρο (.62 μίλια). Στη Γη, υπό κανονικές συνθήκες, η θερμοκρασία μειώνεται μέσω της ατμόσφαιρας κατά περίπου 6 βαθμούς ανά χιλιόμετρο.
Ο λόγος για τον οποίο η επιφάνεια του Πλούτωνα είναι τόσο κρύα συνδέεται με την ύπαρξη της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα και οφείλεται στην εξάχνωση του επιφανειακού πάγου. σαν τον ιδρώτα να δροσίζει το σώμα καθώς εξατμίζεται από την επιφάνεια του δέρματος, αυτός ο εξάχνωση έχει δροσιστικό αποτέλεσμα στην επιφάνεια του Πλούτωνα.
Οι παρατηρήσεις του CRIRES δείχνουν επίσης ότι το μεθάνιο είναι το δεύτερο πιο κοινό αέριο στην ατμόσφαιρα του Πλούτωνα, που αντιπροσωπεύει το μισό τοις εκατό των μορίων. «Καταφέραμε να δείξουμε ότι αυτές οι ποσότητες μεθανίου παίζουν καθοριστικό ρόλο στις διαδικασίες θέρμανσης στην ατμόσφαιρα και μπορούν να εξηγήσουν την αυξημένη ατμοσφαιρική θερμοκρασία», δήλωσε ο Lellouch.
Δύο διαφορετικά μοντέλα μπορούν να εξηγήσουν τις ιδιότητες της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα. Στην πρώτη, οι αστρονόμοι υποθέτουν ότι η επιφάνεια του Πλούτωνα καλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα μεθανίου, το οποίο θα εμποδίσει την εξάχνωση του παγετού του αζώτου. Το δεύτερο σενάριο επικαλείται την ύπαρξη καθαρών επιφανειών μεθανίου στην επιφάνεια.
«Η διάκριση μεταξύ των δύο θα απαιτήσει περαιτέρω μελέτη του Πλούτωνα καθώς απομακρύνεται από τον Ήλιο», λέει ο Lellouch. «Και φυσικά, ο διαστημικός ανιχνευτής New Horizons της NASA θα μας προσφέρει επίσης περισσότερες ενδείξεις όταν φτάνει στον πλανήτη νάνος το 2015.»
LEAD IMAGE CAPTION: Η εντύπωση του καλλιτέχνη για το πώς μπορεί να φαίνεται η επιφάνεια του Πλούτωνα, αν στηρίγματα στην επιφάνεια βρίσκονται καθαρά μεθάνιο. Στην απόσταση του Πλούτωνα, ο Ήλιος εμφανίζεται περίπου 1.000 φορές πιο αμυδρός από ό, τι στη Γη. Πίστωση: ESO
Πηγή: ESO
