Кредит зображення: NASA
Команда астрономів з MIT повідомила сьогодні, що атмосфера Плутона розширюється, навіть коли планета віддаляється від Сонця на його еліптичній орбіті. Астрономи сподівалися знайти протилежну ситуацію; що його атмосфера зменшиться в міру віддалення від Сонця, але вона схожа на Землю, де рано вдень спекотніше полудня, коли Сонце найяскравіше. Якщо все піде добре, NASA розпочне свою місію "New Horizons" до 2006 року, щоб досягти Плутона в 2015 році.
Атмосфера Плутона розширюється навіть тоді, коли він продовжується на своїй довгій орбіті далеко від сонця, астрономи з MIT, Бостонського університету, Вільямс-коледжу, Помона-коледжу, Обсерваторії Лоуелла та Університету Корнелла повідомляють у випуску Nature 10 липня.
Команда під керівництвом Джеймса Елліота, професора планетарної астрономії на MIT та директора MIT? S обсерваторії Уолласа, зробила це висновок, спостерігаючи за затемненням зірки, коли Плутон проходив перед нею 20 серпня 2002 року. були проведені спостереження за допомогою восьми телескопів в обсерваторії Мауна-Кеа, Халеакала, обсерваторія Лік, обсерваторія Лоуелла та обсерваторія Паламар.
Елліот заявив, що нові результати здаються протизаконними, оскільки спостерігачі припускали, що атмосфера Плутона почне руйнуватися, коли він охолоне. Насправді температура атмосфери Плутона в основному азотної атмосфери зросла приблизно на 1 градус Цельсія, оскільки вона була найближчою до сонця в 1989 році.
Елліот пояснює збільшення тим самим ефектом відставання, який ми відчуваємо на Землі? Хоча сонце найінтенсивніше в його найвищій точці полудня, найгарячіша частина дня - близько 3:00. Оскільки рік Плутона дорівнює 248 земним рокам, то 14 років після найближчого наближення Плутона до Сонця, як 1:15 ранку. на землі. За швидкістю орбіти Плутона може знадобитися ще 10 років, щоб охолонути, і він тільки починає охолоджуватися, коли місія НАСА "Нові горизонти" в Плутоні, яку планується запустити в 2006 році, досягне її в 2015 році.
В атмосфері азоту переважно Плутон знаходиться в рівновазі тиску пари з його поверхневим льодом, тому може зазнавати великих змін тиску у відповідь на невеликі зміни температури поверхневого льоду. Коли його крижана поверхня стає холоднішою, вона конденсується у свіжому білому морозі, який відображає більше сонячного тепла і стає холоднішим. Коли космічний бруд і предмети збираються на його поверхні, він темніє і поглинає більше тепла, прискорюючи ефект зігрівання. Плутон темніє з 1954 року.
"Дані за серпень 2002 р. Дозволили нам набагато глибше дослідити атмосферу Плутона і дали нам більш точну картину змін, що відбулися", - сказав Елліот.
Орбіта Плутона набагато більш еліптична, ніж у інших планет, а вісь обертання його окупована великим кутом відносно його орбіти. Обидва фактори можуть сприяти різким сезонним змінам.
Наприклад, з 1989 року положення Сонця на небі Плутона змінилося більш ніж на відповідну зміну на Землі, що спричиняє різницю між зимою та весною. Температура атмосфери Плутона коливається в межах від -235 до -170 градусів Цельсія, залежно від висоти над поверхнею.
Плутон має на своїй поверхні азотний лід, який може випаровуватися в атмосферу, коли стає тепліше, викликаючи підвищення поверхневого тиску. Якщо спостережуване збільшення атмосфери також стосується поверхневого тиску, що, мабуть, так, це означає, що середня температура поверхні азотного льоду на Плутоні за останні 14 років зросла трохи більше ніж на 1 градус Цельсія.
ДОСЛІДЖЕННЯ АТМОСФЕРІ З ТІНКАМИ
Дослідники вивчають далекі предмети через окуляції - подібні до затемнення події, при яких тіло (у даному випадку Плутон) проходить перед зіркою, блокуючи світло зірки від зору. Записуючи затемнення зоряного світла з часом, астрономи можуть обчислити щільність, тиск і температуру атмосфери Плутона.
Спостереження двох або більше окупацій в різний час дає дослідникам інформацію про зміни в атмосфері планети. Будова та температура атмосфери Плутона вперше було визначено під час окультації в 1988 році. Короткий прохід Плутона перед різною зіркою 19 липня змусив дослідників вважати, що відбувається різка зміна атмосфери, але було незрозуміло, чи атмосфера була потеплішаюча або охолоджуюча.
Дані, отримані внаслідок цієї окультації, коли Плутон проходив перед зіркою, відомою як P131.1, призвели до поточних результатів. «Це перший раз, коли окультація дозволила нам так глибоко дослідити атмосферу Плутона великим телескопом, що дає високу просторову роздільну здатність у кілька кілометрів». - сказав Елліот. Він сподівається використати цей метод для вивчення в майбутньому об'єктів Плутона та поясу Койпера.
МІСІЯ ДО ПЛУТО
Нещодавно NASA уповноважила місію "New Horizons Pluto-Kuiper Belt" на початок будівництва космічних апаратів і наземних систем. Першою буде місія Плутона та поясу Койпера. Річард П. Бінзель, професор наук про землю, атмосферу та планети (EAPS) на MIT, є співдослідником.
Космічний корабель "Нові горизонти" планується запустити в січні 2006 року, пролетячи повз Юпітера для посилення сили тяжіння та наукових досліджень у 2007 році, і досягти Плутона і Місяця Плутона Харона вже влітку 2015 року. Плутон - єдина планета, яка ще не спостерігається на близькій відстані . Ця місія намагатиметься відповісти на питання про поверхневі, атмосферні, внутрішні та космічні середовища зовнішньої планети Сонячної системи та її Місяця.
Тим часом, дослідники сподіваються використовувати SOFIA, 2,5-метровий телескоп, встановлений у літаку, який будує НАСА у співпраці з німецьким космічним агентством, починаючи з 2005 року. найкраще спостерігати за окупацією, забезпечуючи якісні дані набагато частіше, ніж це можливо, використовуючи лише наземні телескопи.
Окрім Елліота, співавторами MIT є недавній випускник фізики Келлі Б. Клансі; аспіранти Сьюзан Д. Керн та Майкл Дж. Персон; недавній випускник MIT Colette В. Салик; з питань аеронавтики та космонавтики Цзін Цзін.
Співробітниками коледжу Вільямса були Джей М. Пасахофф, професор астрономії; Брайс А. Бабкок, штатний фізик; Стівен В. Соуза, керівник обсерваторії; та магістрант Девід Р. Тіхерст. Вони використовували телескоп Університету Гаваїв на висоті 13 800 футів гавайського вулкана Мауна Кеа та електронний детектор коледжу Вільямса, який зазвичай є частиною експедицій по затемненню.
Співробітниками коледжу Помони є Альпер Атес і Бен Пенпрас. Співробітниця університету Бостона - Аманда Бош. Співробітниками обсерваторії Лоуелла є Марк Буе, Тед Данхем, Стівен Ейкенберрі, Кеті Олкін, Брайан У. Тейлор та Лоуренс Вассерман. Співробітниками Boeing є Дойл Холл і Льюїс Робертс.
Співробітником інфрачервоного телескопа Великобританії є Сенді К. Леггетт. Співробітники Військово-морської обсерваторії США - Стівен Е. Левін і Рональд К. Стоун. Співробітником Cornell є Dae-Sik Moon. Девід Осип та Джоанна Е. Томас-Осіп були в MIT і зараз перебувають у обсерваторіях Карнегі. Джон Т. Рейнер знаходиться в Інфрачервоному телескопічному центрі НАСА. Девід Толен знаходиться в університеті на Гаваях.
Ця робота фінансується Research Corp., Південно-Західним науково-дослідним інститутом, Національним науковим фондом та NASA.
Оригінальне джерело: MIT News Release
