Bildekreditt: NASA
Et team med astronomer fra MIT rapporterte i dag at Plutos atmosfære ekspanderer, selv når planeten kommer lenger unna Solen på sin elliptiske bane. Astronomer ventet å finne den motsatte situasjonen; at atmosfæren vil krympe når den kommer lenger fra solen, men den ligner jorden, der tidlig ettermiddag er varmere enn middagstid, når solen er på det lyseste. Hvis alt går bra, vil NASA lansere sitt New Horizons-oppdrag innen 2006 for å nå Pluto i 2015.
Plutos atmosfære utvides selv når den fortsetter på sin lange bane borte fra solen, rapporterer et team av astronomer fra MIT, Boston University, Williams College, Pomona College, Lowell Observatory og Cornell University i 10. juli-utgaven av Nature.
Teamet, ledet av James Elliot, professor i planetarisk astronomi ved MIT og direktør for MITs Wallace Observatory, gjorde dette funnet ved å se nedtoningen av en stjerne da Pluto passerte foran den 20. august 2002. Teamet bar ut observasjoner ved bruk av åtte teleskoper ved Mauna Kea Observatory, Haleakala, Lick Observatory, Lowell Observatory og Palomar Observatory.
Elliot sa at de nye resultatene virker intuitive, fordi observatører antok at Plutos atmosfære ville begynne å kollapse mens den avkjøles. Faktisk har temperaturen i Plutos hovedsakelig nitrogenatmosfære økt rundt 1 grad Celsius siden den lå nærmest solen i 1989.
Elliot tilskriver økningen den samme etterslep-effekten som vi opplever på jorden? Selv om solen er mest intens på sitt høyeste punkt klokka 12.00, er den varmeste delen av dagen rundt kl. Fordi Plutos år er lik 248 jordår, er 14 år etter Plutos nærmeste tilnærming til sola som 1:15 p.m. på jorden. I takt med Plutos bane kan det ta ytterligere 10 år å kjøle seg ned og ville akkurat begynt å kjøle seg når NASAs nye horisontoppdrag til Pluto, planlagt lansert i 2006, når den i 2015.
Plutos overveiende nitrogenatmosfære er i damptrykk likevekt med overflateisen, og kan derfor gjennomgå store endringer i trykk som svar på små endringer i overflateis temperatur. Når den iskalde overflaten blir kaldere, kondenserer den til frisk hvit frost som reflekterer mer av solens varme og blir kaldere. Etter hvert som romskitt og gjenstander samles på overflaten, blir det mørkere og absorberer mer varme, slik at den oppvarmer effekten. Pluto har blitt mørklagt siden 1954.
? Data fra august 2002 har gjort det mulig for oss å undersøke dypt inn i Plutos atmosfære og har gitt oss et mer nøyaktig bilde av endringene som har skjedd, sa Elliot.
Plutos bane er mye mer elliptisk enn for de andre planetene, og dens rotasjonsakse er tippet av en stor vinkel i forhold til bane. Begge faktorene kan bidra til drastiske sesongendringer.
Siden 1989, for eksempel, har solens posisjon på Plutos himmel forandret seg med mer enn den tilsvarende forandringen på jorden som forårsaker forskjellen mellom vinter og vår. Plutos atmosfæriske temperatur varierer mellom -235 og -170 grader celsius, avhengig av høyden over overflaten.
Pluto har nitrogenis på overflaten som kan fordampe ut i atmosfæren når den blir varmere, noe som forårsaker en økning i overflatetrykket. Hvis den observerte økningen i atmosfæren også gjelder overflatetrykket, noe som sannsynligvis er tilfelle, betyr dette at den gjennomsnittlige overflatetemperaturen for nitrogenisen på Pluto har økt litt mer enn 1 grad Celsius de siste 14 årene.
STUDERE ATMOSFERER MED SKADER
Forskere studerer fjerne objekter gjennom okkultasjoner? Formørkelseslignende hendelser der et legeme (Pluto i dette tilfellet) passerer foran en stjerne, og blokkerer stjernens lys fra synet. Ved å registrere nedtoning av stjernelyset over tid, kan astronomer beregne tettheten, trykket og temperaturen i Plutos atmosfære.
Å observere to eller flere okkultasjoner til forskjellige tider gir forskere informasjon om endringer i planetens atmosfære. Strukturen og temperaturen i Plutos atmosfære ble først bestemt under en okkultasjon i 1988. Plutos korte passering foran en annen stjerne 19. juli førte forskere til å tro at en drastisk atmosfærisk endring var i gang, men det var uklart om atmosfæren var varm eller avkjølt.
Dataene som følge av denne okkultasjonen, da Pluto passerte foran en stjerne kjent som P131.1, førte til de nåværende resultatene. ? Dette er første gang en okkultasjon lar oss søke så dypt inn i Plutos atmosfære med et stort teleskop, som gir en høy romlig oppløsning på noen kilometer ,? Sa Elliot. Han håper å bruke denne metoden for å studere Pluto og Kuiper Belt-objektene oftere i fremtiden.
MISSION TIL PLUTO
NASA autoriserte nylig New Horizons Pluto-Kuiper Belt-oppdraget å starte bygging av romfartøyer og bakkesystemer. Oppdraget vil være det første til Pluto og Kuiper Belt. Richard P. Binzel, professor i jord-, atmosfære- og planetarvitenskap (EAPS) ved MIT, er med-etterforsker.
Det er planlagt lansering av New Horizons-romfartøyet i januar 2006, svingende forbi Jupiter for å øke gravitasjonen og vitenskapelige studier i 2007, og nå Pluto og Charon-månen fra Pluto allerede sommeren 2015. Pluto er den eneste planeten som ennå ikke er observert på nært hold . Dette oppdraget vil søke å svare på spørsmål om overflater, atmosfærer, interiører og rommiljøer i solsystemets ytterste planet og dens måne.
I mellomtiden håper forskere å bruke SOFIA, et 2,5-meters teleskop montert i et fly som ble bygget av NASA i samarbeid med det tyske romfartsorganet, og startet i 2005. SOFIA vil kunne sendes til rett sted rundt om i verden til best observer okkultasjoner, og gir høy kvalitet på mye hyppigere basis enn det som er mulig å bruke jordbaserte teleskoper alene.
I tillegg til Elliot er MIT-medforfattere nyere fysikkutdannet Kelly B. Clancy; hovedfagsstudenter Susan D. Kern og Michael J. Person; nylig MIT-utdannet Colette V. Salyk; og fly- og astronautikk senior Jing Jing Qu.
Williams College-samarbeidspartnere inkluderte Jay M. Pasachoff, professor i astronomi; Bryce A. Babcock, personalfysiker; Steven V. Souza, observatørveileder; og bachelor David R. Ticehurst. De brukte University of Hawaiis teleskop i 13 800 fots høyde av den hawaiiske vulkanen Mauna Kea og en elektronisk detektor fra Williams College som normalt er en del av formørkelseekspedisjoner.
Pomona College-samarbeidspartnere er Alper Ates og Ben Penprase. Boston University-samarbeidspartneren er Amanda Bosh. Lowell Observatory-samarbeidspartnere er Marc Buie, Ted Dunham, Stephen Eikenberry, Cathy Olkin, Brian W. Taylor og Lawrence Wasserman. Boeing-samarbeidspartnere er Doyle Hall og Lewis Roberts.
Det britiske samarbeidet med infrarødt teleskop er Sandy K. Leggett. U.S. Naval Observatory-samarbeidspartnere er Stephen E. Levine og Ronald C. Stone. Cornell-samarbeidspartneren er Dae-Sik Moon. David Osip og Joanna E. Thomas-Osip var på MIT og er nå på Carnegie Observatories. John T. Rayner er på NASAs infrarøde teleskopanlegg. David Tholen er ved University of Hawaii.
Dette arbeidet er finansiert av Research Corp., Southwest Research Institute, National Science Foundation og NASA.
Originalkilde: MIT News Release
