Πιστωτική εικόνα: NASA
Μια ομάδα αστρονόμων από το MIT ανέφερε σήμερα ότι η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα επεκτείνεται, ακόμη και όταν ο πλανήτης απομακρύνεται από τον Ήλιο στην ελλειπτική του τροχιά. Οι αστρονόμοι περίμεναν να βρουν την αντίθετη κατάσταση. ότι η ατμόσφαιρά του θα συρρικνωθεί καθώς πλησιάζει περισσότερο από τον Ήλιο, αλλά είναι παρόμοια με τη Γη, όπου νωρίς το απόγευμα είναι πιο ζεστό από το μεσημέρι, όταν ο Ήλιος είναι στο πιο φωτεινό του. Εάν όλα πάνε καλά, η NASA θα ξεκινήσει την αποστολή New Horizons έως το 2006 για να φτάσει στον Πλούτωνα το 2015.
Η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα επεκτείνεται ακόμη και καθώς συνεχίζει στη μεγάλη τροχιά μακριά από τον ήλιο, μια ομάδα αστρονόμων από το MIT, το Πανεπιστήμιο της Βοστώνης, το Williams College, το Pomona College, το Παρατηρητήριο Lowell και το Πανεπιστήμιο Cornell στο τεύχος της Φύσης στις 10 Ιουλίου.
Η ομάδα, με επικεφαλής τον Τζέιμς Έλιοτ, καθηγητή πλανητικής αστρονομίας στο MIT και διευθυντή του Παρατηρητηρίου Wallace του MIT, έκανε αυτό το εύρημα παρακολουθώντας τη σκοτεινή αστέρι όταν ο Πλούτωνας πέρασε μπροστά του στις 20 Αυγούστου 2002. Η ομάδα μετέφερε πραγματοποίησε παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας οκτώ τηλεσκόπια στο Παρατηρητήριο Mauna Kea, το Haleakala, το Παρατηρητήριο Lick, το Παρατηρητήριο Lowell και το Παρατηρητήριο Palomar.
Ο Έλιοτ είπε ότι τα νέα αποτελέσματα φαίνονται αντιφατικά, επειδή οι παρατηρητές υποθέτουν ότι η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα θα αρχίσει να καταρρέει καθώς κρυώνει. Στην πραγματικότητα, η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας αζώτου του Πλούτωνα έχει αυξηθεί περίπου 1 βαθμός Κελσίου από τότε που ήταν πιο κοντά στον ήλιο το 1989.
Η Elliot αποδίδει την αύξηση στο ίδιο φαινόμενο καθυστέρησης που βιώνουμε στη Γη; παρόλο που ο ήλιος είναι πιο έντονος στο υψηλότερο σημείο του το μεσημέρι, το πιο ζεστό μέρος της ημέρας είναι περίπου στις 3 μ.μ. Επειδή το έτος του Πλούτωνα είναι ίσο με 248 χρόνια στη Γη, 14 χρόνια μετά την πλησιέστερη προσέγγιση του Πλούτωνα στον Ήλιο είναι σαν τη 1:15 μ.μ. στη γη. Με ρυθμό τροχιάς του Πλούτωνα, μπορεί να χρειαστούν άλλα 10 χρόνια για να κρυώσει και θα αρχίσει να κρυώνει όταν φτάσει η αποστολή της NASA New Horizons στον Πλούτωνα, η οποία έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2006, το 2015.
Η ατμόσφαιρα αζώτου του Πλούτωνα κυριαρχεί σε ισορροπία πίεσης ατμών με τον επιφανειακό πάγο της και μπορεί επομένως να υποστεί μεγάλες αλλαγές στην πίεση σε απόκριση σε μικρές αλλαγές στη θερμοκρασία του επιφανειακού πάγου. Καθώς η παγωμένη επιφάνειά της γίνεται πιο κρύα, συμπυκνώνεται σε φρέσκο λευκό παγετό που αντανακλά περισσότερο τη θερμότητα του ήλιου και γίνεται πιο κρύο. Καθώς το χώμα και τα αντικείμενα συλλέγονται στην επιφάνειά του, σκουραίνει και απορροφά περισσότερη θερμότητα, επιταχύνοντας το φαινόμενο θέρμανσης. Ο Πλούτωνας σκοτεινιάζει από το 1954.
«Τα δεδομένα του Αυγούστου 2002 μας επέτρεψαν να ερευνήσουμε πολύ πιο βαθιά την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα και μας έδωσαν μια πιο ακριβή εικόνα των αλλαγών που έχουν συμβεί», δήλωσε ο Elliot.
Η τροχιά του Πλούτωνα είναι πολύ πιο ελλειπτική από εκείνη των άλλων πλανητών, και ο περιστροφικός άξονός του έχει μια μεγάλη γωνία σε σχέση με την τροχιά του. Και οι δύο παράγοντες θα μπορούσαν να συμβάλουν σε δραστικές εποχιακές αλλαγές.
Από το 1989, για παράδειγμα, η θέση του ήλιου στον ουρανό του Πλούτωνα έχει αλλάξει περισσότερο από την αντίστοιχη αλλαγή στη Γη που προκαλεί τη διαφορά μεταξύ του χειμώνα και της άνοιξης. Η ατμοσφαιρική θερμοκρασία του Πλούτωνα κυμαίνεται μεταξύ -235 και -170 βαθμών Κελσίου, ανάλογα με το υψόμετρο πάνω από την επιφάνεια.
Ο Πλούτωνας έχει πάγο αζώτου στην επιφάνειά του που μπορεί να εξατμιστεί στην ατμόσφαιρα όταν ζεσταθεί, προκαλώντας αύξηση της επιφανειακής πίεσης. Εάν η παρατηρούμενη αύξηση στην ατμόσφαιρα ισχύει και για την επιφανειακή πίεση - κάτι που πιθανότατα συμβαίνει - αυτό σημαίνει ότι η μέση επιφανειακή θερμοκρασία του πάγου αζώτου στον Πλούτωνα έχει αυξηθεί ελαφρώς περισσότερο από 1 βαθμό Κελσίου τα τελευταία 14 χρόνια.
ΜΕΛΕΤΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΩΝ ΜΕ ΣΚΙΛΕΣ
Οι ερευνητές μελετούν μακρινά αντικείμενα μέσω αποκρυφιστικών γεγονότων, όπως έκλειψη στα οποία ένα σώμα (ο Πλούτωνας σε αυτήν την περίπτωση) περνά μπροστά από ένα αστέρι, εμποδίζοντας το φως του αστεριού από την θέα. Καταγράφοντας τη μείωση του φωτός του αστεριού με την πάροδο του χρόνου, οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν την πυκνότητα, την πίεση και τη θερμοκρασία της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα.
Η παρατήρηση δύο ή περισσότερων αποκρυφισμών σε διαφορετικούς χρόνους παρέχει στους ερευνητές πληροφορίες σχετικά με τις αλλαγές στην ατμόσφαιρα του πλανήτη. Η δομή και η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα καθορίστηκαν για πρώτη φορά κατά τη διάρκεια απόκρυψης το 1988. Η σύντομη διέλευση του Πλούτωνα μπροστά από ένα διαφορετικό αστέρι στις 19 Ιουλίου οδήγησε τους ερευνητές να πιστεύουν ότι μια δραστική ατμοσφαιρική αλλαγή ήταν σε εξέλιξη, αλλά δεν ήταν σαφές εάν η ατμόσφαιρα ήταν θερμαινόμενη ή ψύξη.
Τα δεδομένα που προέκυψαν από αυτήν την απόκρυψη, όταν ο Πλούτωνας πέρασε μπροστά από ένα αστέρι γνωστό ως P131.1, οδήγησε στα τρέχοντα αποτελέσματα. «Είναι η πρώτη φορά που μια απόκρυψη μας επέτρεψε να ερευνήσουμε τόσο βαθιά την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα με ένα μεγάλο τηλεσκόπιο, το οποίο δίνει υψηλή χωρική ανάλυση λίγων χιλιομέτρων,» Ο Έλιοτ είπε. Ελπίζει να χρησιμοποιήσει αυτήν τη μέθοδο για να μελετήσει πιο συχνά τα αντικείμενα του Πλούτωνα και της Ζώνης Kuiper στο μέλλον.
ΑΠΟΣΤΟΛΗ ΣΤΟ ΠΛΑΤΟΥ
Η NASA ενέκρινε πρόσφατα την αποστολή New Horizons Pluto-Kuiper Belt για να ξεκινήσει η κατασκευή διαστημικών σκαφών και συστημάτων εδάφους. Η αποστολή θα είναι η πρώτη για τον Πλούτωνα και τη ζώνη Kuiper. Ο Richard P. Binzel, καθηγητής γης, ατμοσφαιρικών και πλανητικών επιστημών (EAPS) στο MIT, είναι συν-ερευνητής.
Το διαστημικό σκάφος New Horizons έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει τον Ιανουάριο του 2006, να περάσει από τον Δία για μια ώθηση βαρύτητας και επιστημονικές μελέτες το 2007 και να φτάσει στον Πλούτωνα και τον Σερόνο του Πλούτωνα ήδη από το καλοκαίρι του 2015. Ο Πλούτωνας είναι ο μόνος πλανήτης που δεν έχει παρατηρηθεί ακόμη σε κοντινή απόσταση. . Αυτή η αποστολή θα επιδιώξει να απαντήσει σε ερωτήσεις σχετικά με τις επιφάνειες, τις ατμόσφαιρες, τους εσωτερικούς χώρους και τα διαστημικά περιβάλλοντα του εξόχως πλανήτη του ηλιακού συστήματος και του φεγγαριού του.
Εν τω μεταξύ, οι ερευνητές ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν το SOFIA, ένα τηλεσκόπιο 2,5 μέτρων τοποθετημένο σε ένα αεροσκάφος που κατασκευάστηκε από τη NASA σε συνεργασία με τη γερμανική διαστημική υπηρεσία, από το 2005. Η SOFIA θα μπορούσε να σταλεί στη σωστή τοποθεσία σε όλο τον κόσμο για να Καλύτερα να παρατηρήσετε αποκρυφισμούς, παρέχοντας δεδομένα υψηλής ποιότητας σε πολύ πιο συχνή βάση από ό, τι είναι δυνατό χρησιμοποιώντας μόνο επίγεια τηλεσκόπια.
Εκτός από τον Elliot, οι συν-συγγραφείς του MIT είναι πρόσφατα πτυχιούχος φυσικής Kelly B. Clancy. μεταπτυχιακοί φοιτητές Susan D. Kern και Michael J. Person. πρόσφατος απόφοιτος του MIT Colette V. Salyk · και πρεσβύτερος αεροναυτικής και αστροναυτικής Jing Jing Qu.
Οι συνεργάτες του Williams College περιελάμβαναν τον Jay M. Pasachoff, καθηγητή αστρονομίας. Bryce A. Babcock, φυσικός προσωπικού; Steven V. Souza, επιβλέπων του παρατηρητηρίου · και προπτυχιακός David R. Ticehurst. Χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο του Πανεπιστημίου της Χαβάης σε υψόμετρο 13.800 ποδιών από το ηφαίστειο της Χαβάης Mauna Kea και έναν ηλεκτρονικό ανιχνευτή Williams College που συνήθως αποτελούν μέρος των αποστολών έκλειψης.
Οι συνεργάτες του Pomona College είναι οι Alper Ates και Ben Penprase. Ο συνεργάτης του Πανεπιστημίου της Βοστώνης είναι η Amanda Bosh. Οι συνεργάτες του Lowell Observatory είναι οι Marc Buie, Ted Dunham, Stephen Eikenberry, Cathy Olkin, Brian W. Taylor και Lawrence Wasserman. Συνεργάτες της Boeing είναι οι Doyle Hall και Lewis Roberts.
Ο συνεργάτης υπέρυθρων τηλεσκοπίων του Ηνωμένου Βασιλείου είναι η Sandy K. Leggett. Οι συνεργάτες του Naval Observatory των ΗΠΑ είναι οι Stephen E. Levine και Ronald C. Stone. Ο συνεργάτης του Cornell είναι ο Dae-Sik Moon. Ο David Osip και η Joanna E. Thomas-Osip ήταν στο MIT και τώρα βρίσκονται στα Παρατηρητήρια Carnegie. Ο John T. Rayner βρίσκεται στο Υπέρυθρο Τηλεσκόπιο της NASA. Ο David Tholen είναι στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης.
Αυτή η εργασία χρηματοδοτείται από την Research Corp., το Southwest Research Institute, το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών και τη NASA.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων του MIT
