Afbeelding tegoed: NASA
Een team van astronomen van MIT meldde vandaag dat de atmosfeer van Pluto zich uitbreidt, zelfs als de planeet verder weg van de zon komt in zijn elliptische baan. Astronomen verwachtten de tegenovergestelde situatie te vinden; dat zijn atmosfeer zou krimpen naarmate hij verder van de zon komt, maar hij lijkt op de aarde, waar de vroege middag warmer is dan de middag, wanneer de zon het helderst is. Als alles goed gaat, zal NASA haar missie New Horizons tegen 2006 lanceren om Pluto in 2015 te bereiken.
De atmosfeer van Pluto breidt zich uit, zelfs als hij doorgaat in zijn lange baan, weg van de zon, meldt een team van astronomen van MIT, Boston University, Williams College, Pomona College, Lowell Observatory en Cornell University in het nummer van 10 juli.
Het team, geleid door James Elliot, hoogleraar planetaire astronomie aan het MIT en directeur van MIT's Wallace Observatory, deed deze bevinding door naar het dimmen van een ster te kijken toen Pluto er op 20 augustus 2002 voor langs kwam. Het team voerde observaties uit met behulp van acht telescopen op Mauna Kea Observatory, Haleakala, Lick Observatory, Lowell Observatory en Palomar Observatory.
Elliot zei dat de nieuwe resultaten contra-intuïtief lijken, omdat waarnemers aannamen dat de atmosfeer van Pluto zou instorten als deze afkoelde. In feite is de temperatuur van de grotendeels stikstofatmosfeer van Pluto met ongeveer 1 graad Celsius gestegen sinds het in 1989 het dichtst bij de zon stond.
Elliot schrijft de toename toe aan hetzelfde vertragingseffect dat we op aarde ervaren - ook al is de zon op het hoogste punt 's middags het meest intens, het heetste deel van de dag is rond 15.00 uur. Omdat het jaar van Pluto gelijk is aan 248 aardse jaren, is 14 jaar nadat Pluto de zon het dichtst naderde, 1:15 uur 's middags. op aarde. In de baan van Pluto kan het nog 10 jaar duren om af te koelen en het begint net af te koelen wanneer de NASA New Horizons-missie naar Pluto, gepland voor 2006, in 2015 wordt bereikt.
De overwegend stikstofatmosfeer van Pluto bevindt zich in dampdrukevenwicht met het oppervlakte-ijs en kan daarom grote drukveranderingen ondergaan als reactie op kleine veranderingen in de oppervlakte-ijstemperatuur. Naarmate het ijzige oppervlak kouder wordt, condenseert het in frisse witte vorst die meer van de warmte van de zon weerkaatst en kouder wordt. Naarmate ruimtevuil en objecten zich op het oppervlak verzamelen, wordt het donkerder en absorbeert het meer warmte, waardoor het opwarmeffect wordt versneld. Pluto wordt donkerder sinds 1954.
? De gegevens van augustus 2002 hebben ons in staat gesteld om veel dieper in Pluto's atmosfeer te duiken en hebben ons een nauwkeuriger beeld gegeven van de veranderingen die zich hebben voorgedaan, "zei Elliot.
De baan van Pluto is veel elliptischer dan die van de andere planeten, en de rotatieas is gekanteld over een grote hoek ten opzichte van zijn baan. Beide factoren kunnen bijdragen aan drastische seizoensveranderingen.
Sinds 1989 is bijvoorbeeld de positie van de zon aan de hemel van Pluto meer veranderd dan de overeenkomstige verandering op aarde die het verschil tussen winter en lente veroorzaakt. De atmosferische temperatuur van Pluto varieert tussen ongeveer -235 en -170 graden Celsius, afhankelijk van de hoogte boven het oppervlak.
Pluto heeft stikstofijs op het oppervlak dat kan verdampen in de atmosfeer als het warmer wordt, waardoor de oppervlaktedruk toeneemt. Als de waargenomen toename van de atmosfeer ook van toepassing is op de oppervlaktedruk - wat waarschijnlijk het geval is - betekent dit dat de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van het stikstofijs op Pluto de afgelopen 14 jaar iets meer dan 1 graad Celsius is gestegen.
HET STUDEREN VAN ATMOSFEER MET SCHADUWEN
Onderzoekers bestuderen verre objecten door middel van verduistering-achtige gebeurtenissen waarbij een lichaam (Pluto in dit geval) voor een ster passeert, waardoor het licht van de ster wordt geblokkeerd. Door het dimmen van het sterlicht in de tijd te registreren, kunnen astronomen de dichtheid, druk en temperatuur van de atmosfeer van Pluto berekenen.
Door twee of meer occultaties op verschillende tijdstippen te observeren, krijgen onderzoekers informatie over veranderingen in de atmosfeer van de planeet. De structuur en temperatuur van Pluto's atmosfeer werd voor het eerst bepaald tijdens een occultatie in 1988. Pluto's korte pas voor een andere ster op 19 juli bracht onderzoekers ertoe te geloven dat er een drastische atmosferische verandering gaande was, maar het was onduidelijk of de atmosfeer verwarmde of koelde.
De gegevens die het resultaat waren van deze occultatie, toen Pluto voor een ster stond die bekend staat als P131.1, leidden tot de huidige resultaten. ? Dit is de eerste keer dat een occultatie ons in staat heeft gesteld om zo diep in de atmosfeer van Pluto te tasten met een grote telescoop, die een hoge ruimtelijke resolutie geeft van een paar kilometer ,? Zei Elliot. Hij hoopt deze methode te gebruiken om Pluto en de Kuipergordel-objecten in de toekomst vaker te bestuderen.
MISSIE NAAR PLUTO
NASA heeft onlangs de missie New Horizons Pluto-Kuiper Belt geautoriseerd om ruimtevaartuigen en grondsystemen te bouwen. De missie is de eerste naar Pluto en de Kuipergordel. Richard P. Binzel, professor aard-, atmosferische en planetaire wetenschappen (EAPS) aan het MIT, is mede-onderzoeker.
Het ruimtevaartuig New Horizons zal naar verwachting in januari 2006 worden gelanceerd, voorbij Jupiter zwaaien voor een zwaartekrachtboost en wetenschappelijke studies in 2007, en Pluto en de Charon-maan van Pluto al in de zomer van 2015 bereiken. Pluto is de enige planeet die nog niet van dichtbij is waargenomen. . Deze missie zal vragen beantwoorden over de oppervlakken, atmosferen, interieurs en ruimteomgevingen van de buitenste planeet van het zonnestelsel en zijn maan.
Ondertussen hopen onderzoekers vanaf 2005 SOFIA te gebruiken, een 2,5-meter telescoop gemonteerd in een vliegtuig dat door NASA in samenwerking met de Duitse ruimtevaartorganisatie wordt gebouwd. SOFIA zou naar de juiste locatie over de hele wereld kunnen worden gestuurd om waarnemen van occultaties is het beste, en levert gegevens van hoge kwaliteit op een veel frequentere basis dan mogelijk is met alleen telescopen op de grond.
Naast Elliot zijn MIT-coauteurs recent afgestudeerd in de natuurkunde Kelly B. Clancy; afgestudeerde studenten Susan D. Kern en Michael J. Person; recent afgestudeerd MIT Colette V. Salyk; en luchtvaart en ruimtevaart senior Jing Jing Qu.
Tot de medewerkers van het Williams College behoorden Jay M. Pasachoff, hoogleraar astronomie; Bryce A. Babcock, stoffysicus; Steven V. Souza, observator toezichthouder; en student David R. Ticehurst. Ze gebruikten de telescoop van de Universiteit van Hawaï op de 13.800 voet hoogte van de Hawaiiaanse vulkaan Mauna Kea en een Williams College elektronische detector die normaal gesproken deel uitmaakt van eclips-expedities.
Medewerkers van het Pomona College zijn Alper Ates en Ben Penprase. De medewerker van Boston University is Amanda Bosh. Medewerkers van Lowell Observatory zijn Marc Buie, Ted Dunham, Stephen Eikenberry, Cathy Olkin, Brian W. Taylor en Lawrence Wasserman. Boeing-medewerkers zijn Doyle Hall en Lewis Roberts.
De medewerker van de Britse infraroodtelescoop is Sandy K. Leggett. Medewerkers van het US Naval Observatory zijn Stephen E. Levine en Ronald C. Stone. De Cornell-medewerker is Dae-Sik Moon. David Osip en Joanna E. Thomas-Osip waren bij MIT en zijn nu bij de Carnegie Observatories. John T. Rayner is bij NASA's Infrared Telescope Facility. David Tholen is verbonden aan de University of Hawaii.
Dit werk wordt gefinancierd door Research Corp., het Southwest Research Institute, de National Science Foundation en NASA.
Oorspronkelijke bron: MIT News Release
