Pluto & Charon bekeken vanaf het oppervlak van een van Pluto's nieuw ontdekte kandidaat-satellieten. Afbeelding tegoed: David A. Aguilar (CfA). Klik om te vergroten
Kwik kookt. Mars vriest. De aarde is precies goed. Als het gaat om de temperaturen van de planeten, is het logisch dat ze kouder moeten worden naarmate ze verder van de zon verwijderd zijn. Maar dan is er Pluto. Er wordt vermoed dat deze afgelegen wereld nog kouder kan zijn dan zou moeten. Smithsonian wetenschappers hebben nu aangetoond dat dit waar is.
Wetenschappers blijven discussiëren of Pluto een planeet is of moet worden beschouwd als een vluchteling uit de Kuipergordel. Wat de classificatie ook is, Pluto en zijn maan Charon zullen zeker geheimen bevatten over de vroege geschiedenis van planeetvorming. Charon is ongeveer de helft van de diameter van de planeet zelf en ze vormen een uniek paar in ons zonnestelsel. Hoe ze samen zijn gekomen, blijft een mysterie.
Dertig keer verder verwijderd van de zon dan de aarde, is het zonlicht dat het oppervlak van Pluto bereikt op zijn best zwak, met overdag lijkt het hier thuis op donkere schemering. De temperatuur van Pluto varieert sterk in de loop van zijn baan, aangezien Pluto zo dicht bij de zon kan staan als 30 astronomische eenheden (AU) en zo ver weg als 50 AU. (Een AU is de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon van 93 miljoen mijl.) Als Pluto van de zon weg beweegt, wordt verwacht dat zijn dunne atmosfeer zal bevriezen en als ijs naar de oppervlakte zal vallen.
Gereflecteerd zonlicht verzameld met instrumenten zoals de Keck-telescoop in Hawaï en de Hubble-ruimtetelescoop suggereerde dat het oppervlak van Pluto kouder zou kunnen zijn dan het zou moeten zijn, in tegenstelling tot dat van Charon. Geen enkele telescoop die in staat was om hun thermische emissie (hun warmte) rechtstreeks te meten, kon echter fijn genoeg turen om de twee lichamen te onderscheiden. Hun nabijheid vormde een enorme uitdaging omdat ze nooit verder van elkaar verwijderd zijn dan 0,9 boogseconden, ongeveer de lengte van een potlood gezien vanaf 30 mijl afstand.
Nu hebben Smithsonian-astronomen die de Submillimeter Array (SMA) op Mauna Kea in Hawaï gebruiken voor het eerst directe metingen van thermische warmte uit beide werelden gedaan en ontdekten dat Pluto inderdaad kouder is dan verwacht, kouder zelfs dan Charon.
"We kennen allemaal Venus en het weggelopen broeikaseffect", zegt Mark Gurwell van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), co-auteur van deze studie samen met Bryan Butler van de National Radio Astronomy Observatory. “Pluto is een dynamisch voorbeeld van wat we een anti-broeikaseffect zouden kunnen noemen. De natuur laat ons graag met mysteries achter - en dit was een grote. ”
Tijdens de waarnemingen gebruikte de SMA de meest uitgebreide configuratie om interferometrische gegevens met hoge resolutie te verkrijgen, waardoor afzonderlijke “thermometer” -aflezingen voor Pluto en Charon mogelijk waren. Het bleek dat de temperatuur van het met ijs bedekte oppervlak van Pluto ongeveer 43 K (-382 graden F) was in plaats van de verwachte 53 K (-364 graden F), zoals in het nabijgelegen Charon. Dit past in het huidige model dat de lage temperatuur van Pluto wordt veroorzaakt door het evenwicht tussen het oppervlakte-ijs en de dunne stikstofatmosfeer, niet alleen met de binnenkomende zonnestraling. Zonlicht (energie) dat het oppervlak van Pluto bereikt, wordt gebruikt om een deel van het stikstofijs in gas om te zetten in plaats van het oppervlak te verwarmen. Dit is vergelijkbaar met de manier waarop verdamping van een vloeistof een oppervlak kan koelen, zoals zweet dat je huid afkoelt.
"Deze resultaten zijn ook echt spannend en leuk", zegt Gurwell. "Stel je voor dat je de temperatuur van iets van bijna drie miljard mijl afstand neemt zonder een huisbezoek te doen!"
Dit onderzoek zal worden gepresenteerd op de 207e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Washington, DC.
Het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), met hoofdkantoor in Cambridge, Massachusetts, is een gezamenlijke samenwerking tussen het Smithsonian Astrophysical Observatory en het Harvard College Observatory. CfA-wetenschappers, georganiseerd in zes onderzoeksdivisies, bestuderen de oorsprong, evolutie en het uiteindelijke lot van het universum.
Oorspronkelijke bron: CfA News Release
