Плутон, безумовно, фригідний, але нові дослідження показали, що його атмосфера трохи тепліша.
Астрономи, що використовують дуже великий телескоп Європейської південної обсерваторії, виявили несподівано велику кількість метану в атмосфері Плутона, що, очевидно, допомагає йому залишатися приблизно на 40 градусів тепліше, ніж поверхня карликової планети. Атмосфера прогрівається до -180 градусів Цельсія (-356 градусів Фаренгейта), порівняно з поверхнею, яка зазвичай -220 градусів Цельсія (-428 градусів Фаренгейта).
"З великою кількістю метану в атмосфері стає зрозуміло, чому атмосфера Плутона така тепла", - сказав Еммануель Лелуш з Обсерваторії Парижу у Франції. Lellouch є головним автором статті, що повідомляє результати, що знаходиться в пресі в журналі Астрономія та астрофізика.
Плутон, який приблизно на п'яту частину Землі, складається в основному з гірських порід і льоду і орбіти приблизно в 40 разів далі від Сонця, ніж від Землі.
З 1980-х років відомо, що у Плутона також є атмосфера тонкої, неяскравої. Багатий азот разом зі слідами метану та, ймовірно, оксидом вуглецю, утримується на поверхні атмосферним тиском лише приблизно на сто тисячних, ніж на Землі, або приблизно 0,015 мілібарів. Коли Плутон віддаляється від Сонця, протягом своєї 248-річної орбіти його атмосфера поступово замерзає і падає на землю. У періоди, коли вона ближче до Сонця - як зараз - температура твердої поверхні Плутона зростає, внаслідок чого лід сублімується в газ.
До недавнього часу могли вивчатися лише верхні частини атмосфери Плутона. Спостерігаючи зоряну окупацію, явище, яке виникає, коли тіло Сонячної системи блокує світло від фонової зірки, астрономи змогли продемонструвати, що верхня атмосфера Плутона на 50 градусів тепліша за поверхню. Ці спостереження не могли пролити світло на температуру атмосфери та тиск біля поверхні Плутона. Але унікальні, нові спостереження, зроблені за допомогою CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES), що додається до дуже великого телескопа ESO, тепер виявили, що атмосфера в цілому, а не лише верхня атмосфера, має середню температуру набагато менш холодну, ніж поверхня.
Зазвичай повітря біля поверхні Землі тепліше, ніж повітря над нею, значною мірою тому, що атмосфера нагрівається знизу, оскільки сонячне випромінювання нагріває земну поверхню, що, в свою чергу, нагріває шар атмосфери безпосередньо над нею. За певних умов така ситуація перевернута, щоб повітря було холоднішим біля поверхні Землі. Метеорологи називають це шаром інверсії, і це може спричинити накопичення смогу.
Таким чином, більшість, якщо не вся, атмосфера Плутона зазнає температурної інверсії: чим вище, тим вище в атмосфері, яку ви шукаєте. Зміна становить приблизно від 3 до 15 градусів на кілометр (.62 милі). На Землі за звичайних обставин температура знижується через атмосферу приблизно на 6 градусів на кілометр.
Причина, чому поверхня Плутона так холодна, пов'язана з існуванням атмосфери Плутона і пов'язана з сублімацією поверхневого льоду; подібно до того, як піт охолоджує тіло, оскільки він випаровується з поверхні шкіри, це сублімація має охолоджуючу дію на поверхні Плутона.
Спостереження CRIRES також вказують, що метан є другим найпоширенішим газом в атмосфері Плутона, що становить половину відсотка молекул. "Ми змогли показати, що ці кількості метану відіграють вирішальну роль у процесах нагрівання в атмосфері і можуть пояснити підвищену температуру атмосфери", - сказав Лелух.
Дві різні моделі можуть пояснити властивості атмосфери Плутона. По-перше, астрономи припускають, що поверхня Плутона покрита тонким шаром метану, який гальмуватиме сублімацію азотного морозу. Другий сценарій викликає наявність чистих метанових патчів на поверхні.
"Дискримінація між цими двома вимагає подальшого вивчення Плутона, коли він віддаляється від Сонця", - говорить Лелух. "І звичайно, космічний зонд NASA New Horizons також надасть нам більше підказок, коли він досягне карликової планети в 2015 році."
КАПІЦІЯ НА ВІДКРИТИЙ ЗОБРАЖЕННЯ: Враження художника про те, як може виглядати поверхня Плутона, якщо на поверхні опираються плями чистого метану. На відстані Плутона Сонце видається приблизно в 1000 разів слабкіше, ніж на Землі. Кредит: ESO
Джерело: ESO
