eso0908 – Science Release
2 martie 2009
Utilizând Very Large Telescope al ESO, astronomii au obținut noi informații valoroase despre atmosfera planetei pitice Pluto. Oamenii de știință au găsit cantități neașteptat de mari de metan în atmosferă și au descoperit, de asemenea, că atmosfera este mai caldă decât suprafața cu aproximativ 40 de grade, deși nu atinge decât friguroasa temperatură de minus 180 de grade Celsius. Aceste proprietăți ale atmosferei lui Pluto se pot datora prezenței unor pete de metan pur sau a unui strat bogat în metan care acoperă suprafața planetei pitice.
„Cu mult metan în atmosferă, devine clar de ce atmosfera lui Pluto este atât de caldă”, spune Emmanuel Lellouch, autorul principal al lucrării care prezintă rezultatele.
Pluto, care are aproximativ o cincime din dimensiunea Pământului, este compusă în principal din rocă și gheață. Deoarece se află de aproximativ 40 de ori mai departe de Soare decât Pământul în medie, este o lume foarte rece, cu o temperatură la suprafață de aproximativ minus 220 de grade Celsius!
Se știe încă din anii 1980 că Pluto are, de asemenea, o atmosferă firavă , care constă într-un înveliș subțire format în cea mai mare parte din azot, cu urme de metan și, probabil, de monoxid de carbon. Pe măsură ce Pluto se îndepărtează de Soare, în timpul orbitei sale de 248 de ani, atmosfera sa îngheață treptat și cade la sol. În perioadele în care se află mai aproape de Soare – așa cum este acum – temperatura suprafeței solide a lui Pluto crește, determinând sublimarea gheții în gaz.
Până de curând, doar părțile superioare ale atmosferei lui Pluto au putut fi studiate. Prin observarea ocultațiilor stelare, un fenomen care are loc atunci când un corp din sistemul solar blochează lumina unei stele de fundal, astronomii au reușit să demonstreze că atmosfera superioară a lui Pluto era cu aproximativ 50 de grade mai caldă decât suprafața, sau minus 170 de grade Celsius. Aceste observații nu au putut face lumină asupra temperaturii și presiunii atmosferice din apropierea suprafeței lui Pluto. Însă noi observații unice, realizate cu ajutorul spectrografului CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES), atașat la Very Large Telescope al ESO, au dezvăluit acum că atmosfera în ansamblu, nu doar atmosfera superioară, are o temperatură medie de minus 180 de grade Celsius și, prin urmare, este într-adevăr „mult mai fierbinte” decât suprafața.
În contrast cu atmosfera Pământului , cea mai mare parte, dacă nu chiar toată atmosfera lui Pluto suferă astfel o inversiune de temperatură: temperatura este mai ridicată, cu cât privești mai sus în atmosferă. Schimbarea este de aproximativ 3 până la 15 grade pe kilometru. Pe Pământ, în condiții normale, temperatura scade prin atmosferă cu aproximativ 6 grade pe kilometru.
„Este fascinant să ne gândim că, cu ajutorul CRIRES, suntem capabili să măsurăm cu precizie urmele unui gaz într-o atmosferă de 100 000 de ori mai subțire decât cea a Pământului, pe un obiect de cinci ori mai mic decât planeta noastră și situat la marginea Sistemului Solar”, a declarat Hans-Ulrich Käufl, co-autor al studiului. „Combinația dintre CRIRES și VLT este aproape ca și cum am avea un satelit avansat de cercetare a atmosferei care orbitează în jurul lui Pluto.”
Motivul pentru care suprafața lui Pluto este atât de rece este legat de existența atmosferei lui Pluto și se datorează sublimării gheții de la suprafață; la fel cum transpirația răcește corpul pe măsură ce se evaporă de la suprafața pielii, această sublimare are un efect de răcire asupra suprafeței lui Pluto. În acest sens, Pluto împărtășește unele proprietăți cu cometele, a căror comă și coadă provin din sublimarea gheții pe măsură ce se apropie de Soare.
Observațiile CRIRES indică, de asemenea, că metanul este al doilea cel mai comun gaz din atmosfera lui Pluto, reprezentând jumătate de procent din molecule. „Am reușit să arătăm că aceste cantități de metan joacă un rol crucial în procesele de încălzire din atmosferă și pot explica temperatura atmosferică ridicată”, spune Lellouch.
Două modele diferite pot explica proprietățile atmosferei lui Pluto. În primul, astronomii presupun că suprafața lui Pluto este acoperită cu un strat subțire de metan, care va inhiba sublimarea înghețului de azot. Cel de-al doilea scenariu invocă existența unor pete de metan pur la suprafață.
„Discriminarea între cele două va necesita studii suplimentare ale lui Pluto pe măsură ce acesta se îndepărtează de Soare”, spune Lellouch. „Și, bineînțeles, sonda spațială New Horizons a NASA ne va oferi, de asemenea, mai multe indicii atunci când va ajunge pe planeta pitică în 2015.”
Note
Presiunea atmosferică pe Pluto este de numai o sutime din cea de pe Pământ, adică aproximativ 0,5 %.015 milibari.
De obicei, aerul din apropierea suprafeței Pământului este mai cald decât aerul de deasupra, în mare parte pentru că atmosfera este încălzită de jos, deoarece radiația solară încălzește suprafața Pământului, care, la rândul ei, încălzește stratul de atmosferă aflat direct deasupra. În anumite condiții, această situație se inversează, astfel încât aerul este mai rece în apropierea suprafeței Pământului. Meteorologii numesc acest lucru un strat de inversiune și poate provoca acumularea de smog.
Mai multe informații
E. Lellouch et al. 2009, A&A, în curs de publicare, Pluto’s lower atmosphere structure and methane abundance from high-resolution spectroscopy and stellar occultations.
Echipa este compusă din E. Lellouch, B. Sicardy, și C. de Bergh (Observatoire de Paris, Franța), H.-U. Käufl (ESO), S. Kassi și A. Campargue (Université Joseph Fourier, Franța).
Contacte
Emmanuel Lellouch
Observatoire de Paris
Paris, Franța
Tel: +33 1 450 77 672
Email: [email protected]
Hans-Ulrich Käufl
ESO
Garching, Germania
Tel: +33 1 450 77 672 I92
Celular: +49 160 6365135
Email: [email protected]
Henri Boffin
ESO
Garching, Germania
Tel: +49 89 3200 6222 I92
Email: [email protected]
Valentina Rodriguez
ESO
Chile
Tel: +56 2 463 3123
Email: [email protected]
Conectează-te cu ESO pe rețelele de socializare
.