Η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα εξαφανίζεται

Ατμόσφαιρα του Πλούτωνα: Άποψη ενός σκιαγραφημένου πλανήτη με ένα λεπτό, λευκό λαμπερό στρώμα γύρω από την άκρη.

Η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα είναι ορατή όταν ο πλανήτης έχει οπίσθιο φωτισμό, όπως σε αυτήν την εικόνα του 2015 από τους New Horizons, που ελήφθη καθώς απομακρυνόταν από τον πλανήτη νάνο στο βαθύτερο διάστημα. Εικόνα μέσω NASA/Τζονς Χόπκινς/ SwRI.


Η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα εξαφανίζεται

Ο μακρινός Πλούτωνας έχει ένα υψηλόελλειπτικόςτροχιά γύρω από τον ήλιο. Το σχήμα της τροχιάς του φέρνει τον Πλούτωνα πιο κοντά στον sunλιο από τον Ποσειδώνα για περίπου 20 χρόνια σε κάθε πλουτωνικό «έτος» (248 γήινα έτη). Ο Πλούτωνας ήταν τελευταία πιο κοντά από τον Ποσειδώνα από το 1979 έως το 1999. Και, ενώ ήταν ακόμα σχετικά κοντά στη Γη, οι επιστήμονες έσπευσαν να στείλουν ένα διαστημόπλοιο στον Πλούτωνα. Το 2015, όταν τοΝέοι ορίζοντεςΤο διαστημόπλοιο έκανε το δραματικό σάρωμά του πέρα ​​από τον Πλούτωνα, τα δεδομένα που επέστρεψε στη Γη υποδηλώνουν ότι η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα διπλασιάζονταν σε πυκνότητα κάθε δεκαετία. Αλλά πιο πρόσφατα, κατά τη διάρκεια του 2018απόκρυψηενός αστεριού του Πλούτωνα - ένα γεγονός που φώτισε την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα - τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα είχε αρχίσει να μειώνεται και τελικά θα εξαφανιστεί.

Οι επιστήμονεςπαρουσιάστηκεαυτά τα αποτελέσματα στις 4 Οκτωβρίου 2021, στο53η ετήσια συνάντηση DPSΤο Είπαν ότι το νέο τους έργο επιβεβαιώνει την ιδέα ότι, καθώς ο Πλούτωνας απομακρύνεται ξανά από τον ήλιο στην εξαιρετικά ελλειπτική τροχιά του, η ατμόσφαιρά του παγώνει και πέφτει ξανά στην επιφάνειά του.Έλιοτ Γιανγκτου Southwest Research Institute (SwRI)σχολίασε:


Η αποστολή New Horizons έλαβε [εξαιρετικά στοιχεία για την πυκνότητα της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα] από την πτήση του 2015, σύμφωνα με τη μαζική ατμόσφαιρα του Πλούτωνα που διπλασιάζεται κάθε δεκαετία. Αλλά οι παρατηρήσεις μας για το 2018 δεν δείχνουν ότι η τάση αυτή συνεχίζεται από το 2015.

15 Αυγούστου 2018, απόκρυψη

Οι αστρονόμοι στη Γη ανακάλυψαν για πρώτη φορά την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα το 1988, κατά τη διάρκεια μιας απόκρυψης ενός αστεριού από τον Πλούτωνα. Εκείνη την εποχή, όλη η ανθρωπότηταθεωρούσε τον Πλούτωνα τον ένατο πλανήτηστο ηλιακό μας σύστημα. Από το 2006, έχει κατηγοριοποιηθεί ως νάνος πλανήτης. Κατά τη διάρκεια της απόκρυψης του 1988, το φως του αστεριού εξασθένησε σταδιακά λίγο πριν εξαφανιστεί πίσω από τον Πλούτωνα. Το σκοτάδι κατέδειξε την παρουσία της λεπτής, πολύ διασπασμένης ατμόσφαιρας του Πλούτωνα. Το New Horizons μπόρεσε τότε να αναλύσει αυτήν την ατμόσφαιρα από κοντινή απόσταση, καθώς πέρασε το 2015.

Από το 1988 έως σήμερα, οι αστρονόμοι παρακολουθούν την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα σπάνιααπόκρυψη αστεριώναπό τον Πλούτωνα όπως φαίνεται από τη Γη. Το βράδυ της 15ης Αυγούστου 2018, ήταν έτοιμοι για μια ακόμη απόκρυψη ενός μακρινού αστέρι παρασκηνίου από τον Πλούτωνα. Knewξεραν ότι ο Πλούτωνας θα περνούσε μπροστά από το αστέρι όπως φαίνεται από τις Ηνωμένες Πολιτείες και το Μεξικό. Knewξεραν ότι - καθώς ο νάνος πλανήτης και η ατμόσφαιρά του φωτίζονταν από το αστέρι - μια αμυδρή σκιά του Πλούτωνα θα κινούνταν στην επιφάνεια της Γης. Η κεντρική γραμμή αυτού του σκιώδους μονοπατιού έτρεχε από την Baja California στο Delaware. Οι επιστήμονες ανέπτυξαν τηλεσκόπια κατά μήκος της σκιώδους διαδρομής για να μελετήσουν τον Πλούτωνα κατά τη διάρκεια της απόκρυψης, ενώ η ατμόσφαιρά του φωτίστηκε από το αστέρι.

Για δύο λεπτά, το φως του αστεριού φόντου μειώθηκε καθώς περνούσε πίσω από την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα και στη συνέχεια αυξήθηκε ξανά καθώς το αστέρι εμφανίστηκε στην άλλη πλευρά του Πλούτωνα. Μπορείτε να το δείτε αυτόελαφριά καμπύληστο ένθετο της παρακάτω εικόνας. Γιατί όμως η καμπύλη έχει σχήμα W; Ποια είναι αυτή η κεντρική κορυφή;


Χάρτης με το μονοπάτι της απόκρυψης του Πλούτωνα σε όλο το Μεξικό, τη Λουιζιάνα και τα βορειοανατολικά, με ένα ένθετο γραφήματος.

Στις 15 Αυγούστου 2018, οι επιστήμονες ανέπτυξαν τηλεσκόπια κοντά στην κεντρική γραμμή ενός αποκρυφισμού ενός αστεριού από τον Πλούτωνα. Το ένθετο δείχνει την προκύπτουσα καμπύλη φωτός σε σχήμα W, η οποία βοήθησε τους αστρονόμους να επιβεβαιώσουν ότι η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα παγώνει στην επιφάνειά του, καθώς απομακρύνεται πιο μακριά από τον ήλιο. Εικόνα μέσωSwRI/ NASA.

Διαβάζοντας την κεντρική λάμψη του Πλούτωνα

Οι επιστήμονες μπορούν να αναλύσουν την καμπύλη φωτός που προκύπτει όταν ο Πλούτωναςαπόκρυφαένα αστέρι, για να λάβετε πληροφορίες σχετικά με την πυκνότητα της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα. Παρατηρήστε όμως ότι η καμπύλη φωτός που τοποθετείται στην παραπάνω εικόνα έχει σχήμα W. Έχει αυτό που οι αστρονόμοι αποκαλούν ακεντρικό φλαςΤο Αυτή η κεντρική αναλαμπή εμφανίζεται για αυτούς τους παρατηρητές μόνο στην ακριβή κεντρική γραμμή του αποκρυφισμού. Συμβαίνει όταν το αστέρι βρίσκεται πολύ πιο πίσω από τον Πλούτωνα, όταν η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα επιτρέπει στο φως από το απόκρυφο αστέρι να διαθλαστεί ή να λυγίσει σε ένα σημείο στο κέντρο της σκιάς του Πλούτωνα. Βλέποντας αυτή την κεντρική λάμψη δίνει στους αστρονόμους εμπιστοσύνη ότι βρίσκονται στο σωστό μέρος για να παρατηρήσουν τον απόκρυφο. Και τους ενημερώνει ότι η ανάλυσή τους για το συμβάν είναι όσο ακριβής μπορεί να είναι. Ο Elliot Young εξήγησε:

Η κεντρική λάμψη που παρατηρήθηκε το 2018 ήταν μακράν η ισχυρότερη που έχει δει ποτέ κάποιος σε απόκρυψη του Πλούτωνα. Η κεντρική λάμψη μας δίνει πολύ ακριβή γνώση της σκιώδους πορείας του Πλούτωνα στη Γη.

Όλη αυτή η προσοχή στη λεπτή λεπτομέρεια είναι σημαντική όταν κοιτάζετε σε πολλά δισεκατομμύρια μίλια χώρου τη λεπτή (και προσωρινή) ατμόσφαιρα ενός κόσμου τόσο μικροσκοπικού όσο ο Πλούτωνας. Αυτός ο μικρός νάνος πλανήτης έχει πλάτος μικρότερη από 2.400 χιλιόμετρα (2.400 χιλιόμετρα) σε αντίθεση με τα 13.000 χιλιόμετρα της Γης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η εμφάνιση ενός κεντρικού φλας ήταν τόσο σημαντική για αυτούς τους επιστήμονες. Τους έδωσε την εμπιστοσύνη να ισχυριστούν ότι, ναι, η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα εξαφανίζεται. Και τώρα το ερώτημα μπορεί να είναι - εάν ο Πλούτωνας ήταν πιο κοντά στον ήλιο μεταξύ 1979 και 1999, και αν οι New Horizons είδαν την ατμόσφαιρα να αυξάνεται ακόμη το 2015, γιατί είδαμε να αρχίζει να φθίνει το 2018; Γιατί δεν άρχισε να μειώνεται νωρίτερα;


Ο λόγος είναι το ίδιο φυσικό αποτέλεσμα που προκαλεί την άμμο σε μια παραλία να αισθάνεται πιο ζεστή αργά το απόγευμα, ακόμα κι αν ο ήλιος είναι υψηλότερος το μεσημέρι.

Μια «υστέρηση» ή θερμική αδράνεια

Η επιφάνεια του Πλούτωνα είναι παγωμένη. Και η ατμόσφαιρα σε μεγάλο βαθμό αζώτου υποστηρίζεται από τοπίεση ατμούτων παγετών της επιφάνειάς του. Αυτή είναι η τάση του πάγου να μεταβάλλεται σε αέρια κατάσταση καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Έτσι, καθώς ο Πλούτωνας πλησίασε τον ήλιο μεταξύ 1979 και 1999, η θερμοκρασία των παγετών της επιφάνειάς του θερμάνθηκε και η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα άρχισε να ανεβαίνει από την επιφάνειά του. Τώρα, καθώς ο Πλούτωνας συνεχίζει να μετατοπίζεται όλο και πιο μακριά από τον ήλιο στην τροχιά του, η θερμοκρασία του πάγου στην επιφάνεια πέφτει. Αλλά δεν πέφτει αμέσως. Αυτό συμβαίνει επειδή ο πάγος έχειθερμική αδράνειαΤο Τοπρομήθειαλίγη ζέστη.Λέσλι Γιανγκτου Southwest Research Institute είναι ένας άλλος ειδικός στην αποστολή του Νέου Ορίζοντα του Πλούτωνα. Αυτήσχολίασε:

Μια αναλογία με αυτό είναι ο τρόπος που ο ήλιος θερμαίνει την άμμο σε μια παραλία. Το φως του ήλιου είναι πιο έντονο το μεσημέρι, αλλά η άμμος συνεχίζει να απορροφά τη ζέστη κατά τη διάρκεια του απογεύματος, επομένως είναι πιο ζεστή αργά το απόγευμα. Η συνεχής επιμονή της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα υποδηλώνει ότι οι δεξαμενές πάγου αζώτου στην επιφάνεια του Πλούτωνα διατηρήθηκαν ζεστές από την αποθηκευμένη θερμότητα κάτω από την επιφάνεια. Τα νέα δεδομένα υποδηλώνουν ότι έχουν αρχίσει να κρυώνουν.

Οι νέες παρατηρήσεις του Πλούτωνα κατά τη διάρκεια της απόκρυψης του 2018 βοηθούν τους επιστήμονες να κατανοήσουν όχι μόνο την ατμόσφαιρα του νάνου πλανήτη, αλλά και πώς αποθηκεύει και απελευθερώνει θερμότητα ο Πλούτωνας.


Διάγραμμα του ηλιακού συστήματος που δείχνει τροχιές, συμπεριλαμβανομένης της ελλειπτικής του Πλούτωνα.

Αυτός ο χάρτης του ηλιακού συστήματος δείχνει την τοποθεσία του Πλούτωνα τον Οκτώβριο του 2021. Ο Πλούτωνας ήταν πιο κοντά στον ήλιο από τον Ποσειδώνα από το 1979 έως το 1999. Τώρα κινείται σε ακόμη πιο παγωμένο τομέα καθώς περιστρέφεται πιο μακριά στην ελλειπτική τροχιά του. Εικόνα μέσωCyberskyΤο

Συμπέρασμα: Η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα εξαφανίζεται. Οι επιστήμονες είδαν μια μεγάλη αλλαγή από όταν ο New Horizons επισκέφθηκε τον Πλούτωνα το 2015 σε σύγκριση με μια θέα κατά τη διάρκεια ενός απόκρυψης το 2018. Η ατμόσφαιρα παγώνει και πέφτει στην επιφάνεια καθώς ο πλανήτης απομακρύνεται πιο μακριά από τον ήλιο στην επιμήκη τροχιά του.

Μέσω του Ινστιτούτου Έρευνας Southwest