Obrazový kredit: NASA
Tím astronómov z MIT dnes informoval, že atmosféra Pluta sa rozširuje, aj keď sa planéta na svojej eliptickej obežnej dráhe vzdiali od Slnka. Astronómovia očakávali opak. že jeho atmosféra sa bude zmenšovať, keď sa dostane ďalej od Slnka, ale je podobná Zemi, kde je skoré popoludnie teplejšie ako poludnie, keď je Slnko najjasnejšie. Ak všetko pôjde dobre, NASA začne svoju misiu New Horizons do roku 2006, aby v roku 2015 dosiahla Pluto.
Atmosféra Pluta sa rozširuje, aj keď pokračuje na svojej dlhej obežnej dráhe od Slnka, tím astronómov z MIT, Bostonskej univerzity, Williams College, Pomony College, Lowell Observatory a Cornell University podáva správu v 10. vydaní časopisu Nature.
Tím vedený Jamesom Elliotom, profesorom planetárnej astronómie na MIT a riaditeľom observatória Wallace Observatory MIT, urobil toto zistenie sledovaním stmievania hviezdy, keď Pluto prešiel 20. augusta 2002 pred ňou. pozorovania pomocou ôsmich ďalekohľadov na observatóriu Mauna Kea, Haleakala, Lick Observatory, Lowell Observatory a Palomar Observatory.
Elliot povedal, že nové výsledky sa zdajú kontraintuitívne, pretože pozorovatelia predpokladali, že atmosféra Pluta sa začne ochladzovať, keď sa ochladí. V skutočnosti sa teplota atmosféry väčšinou dusíka v Plute zvýšila asi o 1 stupeň Celzia, pretože bola najbližšie k Slnku v roku 1989.
Elliot pripisuje zvýšenie rovnakému oneskoreniu, aké zažívame na Zemi - aj keď je slnko najintenzívnejšie v najvyššom bode poludnia, najteplejší časť dňa je okolo 3:00. Pretože rok Pluta sa rovná 248 pozemským rokom, 14 rokov po najbližšom prístupe Slnka k Slnku je ako 1:15 hod. na Zemi. Pri rýchlosti na obežnej dráhe Pluta môže ochladenie trvať ďalších 10 rokov a začalo by sa ochladzovať až vtedy, keď sa misia NASA New Horizons v Plute, ktorá má byť zahájená v roku 2006, dostane do roku 2015.
Atmosféra prevažne dusíka v Plute je v rovnováhe tlaku pary s povrchovým ľadom, a preto môže podliehať veľkým zmenám tlaku v reakcii na malé zmeny teploty povrchového ľadu. Keď sa jeho ľadový povrch ochladzuje, kondenzuje na čerstvý biely mráz, ktorý odráža viac slnečného tepla a ešte chladnejšie. Keď sa na povrchu hromadí špina a predmety, stmavne a absorbuje viac tepla, čím sa urýchľuje otepľovanie. Pluto stmavuje od roku 1954.
„Údaje z augusta 2002 nám umožnili oveľa hlbšie preniknúť do atmosféry Pluta a poskytli nám presnejší obraz o zmenách, ktoré sa vyskytli,“ povedal Elliot.
Plutova obežná dráha je oveľa eliptickejšia ako obežná dráha ostatných planét a jej os rotácie je naklonená o veľký uhol vzhľadom na jej obežnú dráhu. Oba faktory by mohli prispieť k drastickým sezónnym zmenám.
Napríklad od roku 1989 sa poloha Slnka na Plutskej oblohe zmenila viac ako zodpovedajúca zmena na Zemi, ktorá spôsobuje rozdiel medzi zimou a jarom. Atmosférická teplota Pluta sa pohybuje v rozmedzí od -235 do -170 stupňov Celzia, v závislosti od nadmorskej výšky.
Pluto má na svojom povrchu dusíkový ľad, ktorý sa po zahriatí môže odpariť do atmosféry, čo spôsobuje zvýšenie povrchového tlaku. Ak pozorované zvýšenie atmosféry platí aj pre povrchový tlak A, čo je pravdepodobne prípad, znamená to, že priemerná povrchová teplota dusíkového ľadu na Plute sa za posledných 14 rokov mierne zvýšila o viac ako 1 stupeň Celzia.
ŠTÚDIE ATMOSFÉROV S Tienidlami
Vedci študujú vzdialené objekty prostredníctvom okultných udalostí, ktoré sa podobajú zatmeniam, pri ktorých telo (v tomto prípade Pluto) prechádza pred hviezdou a blokuje tak hviezdne svetlo. Zaznamenávaním stlmenia hviezdneho svetla v priebehu času môžu astronómovia vypočítať hustotu, tlak a teplotu atmosféry Pluta.
Pozorovanie dvoch alebo viacerých okultít v rôznom čase poskytuje vedcom informácie o zmenách atmosféry planéty. Štruktúra a teplota atmosféry Pluta sa prvýkrát určili počas okultácie v roku 1988. Krátky prechod Pluta pred inou hviezdou 19. júla viedla vedcov k presvedčeniu, že prebieha drastická zmena atmosféry, nebolo však jasné, či atmosféra sa ohrievala alebo ochladzovala.
Dáta vyplývajúce z tejto okultácie, keď Pluto prešiel pred hviezdou známou ako P131.1, viedli k súčasným výsledkom. „Je to prvýkrát, čo nám okultizácia umožnila tak hlboko preniknúť do atmosféry Pluta s veľkým ďalekohľadom, ktorý poskytuje vysoké priestorové rozlíšenie niekoľko kilometrov,“ Povedal Elliot. Dúfa, že v budúcnosti túto metódu použije na štúdium objektov Pluto a Kuiperov pás.
POSLANIE DO PLUTO
NASA nedávno poverila misiu New Horizons Pluto-Kuiper Belt na začatie výstavby kozmických lodí a pozemných systémov. Misia bude prvou v Plute a v Kuiperovom páse. Richard P. Binzel, profesor zemských, atmosférických a planetárnych vied (EAPS) na MIT, je spoluřešiteľom.
Spustenie kozmickej lode New Horizons je naplánované na január 2006, preletieť okolo Jupitera s cieľom zvýšiť gravitáciu a vedeckých štúdií v roku 2007 a dosiahnuť pluto a charonský mesiac Pluta už v lete 2015. Pluto je jediná planéta, ktorá sa ešte v blízkom okolí nepozorovala. , Táto misia sa bude snažiť odpovedať na otázky týkajúce sa povrchov, atmosféry, interiérov a vesmírnych prostredí najvzdialenejšej planéty slnečnej sústavy a jej mesiaca.
Medzitým vedci dúfajú, že od roku 2005 budú používať SOFIA, 2,5-metrový ďalekohľad namontovaný v lietadle postavenom NASA v spolupráci s nemeckou vesmírnou agentúrou. SOFIA bude môcť byť poslaná na správne miesto na celom svete, aby najlepšie pozorujú okultácie a poskytujú vysokokvalitné údaje oveľa častejšie, ako je možné len pri použití pozemných ďalekohľadov.
Spolu s Elliotom sú spoluautormi MIT aj nedávni absolventi fyziky Kelly B. Clancy; postgraduálni študenti Susan D. Kern a Michael J. Person; posledná absolventka MIT Colette V. Salyk; a letectvo a astronautika senior Jing Jing Qu.
Medzi spolupracovníkov Williams College patril Jay M. Pasachoff, profesor astronómie; Bryce A. Babcock, fyzik fyziky; Steven V. Souza, supervízor; a vysokoškolák David R. Ticehurst. Použili ďalekohľad University of Hawaii v nadmorskej výške 13 800 stôp havajskej sopky Mauna Kea a elektronický detektor Williams College, ktorý je zvyčajne súčasťou expedícií za zatmenia.
Spolupracovníkmi Pomona College sú Alper Ates a Ben Penprase. Spolupráca na Bostonskej univerzite je Amanda Bosh. Spolupracujúcimi na observatóriu Lowellu sú Marc Buie, Ted Dunham, Stephen Eikenberry, Cathy Olkin, Brian W. Taylor a Lawrence Wasserman. Spolupracovníci spoločnosti Boeing sú Doyle Hall a Lewis Roberts.
Spolupracovníkom Spojeného kráľovstva v oblasti infračerveného ďalekohľadu je Sandy K. Leggett. Spolupracovníkmi amerického námorného observatória sú Stephen E. Levine a Ronald C. Stone. Spolupracovník Cornell je Dae-Sik Moon. David Osip a Joanna E. Thomas-Osip boli na MIT a sú teraz v observatóriách Carnegie. John T. Rayner sa nachádza v infračervenom teleskopickom zariadení NASA. David Tholen je na Havajskej univerzite.
Túto prácu financuje Research Corp., Juhozápadný výskumný ústav, National Science Foundation a NASA.
Pôvodný zdroj: MIT News Release
