Pluton i Charon oglądani z powierzchni jednego z nowo odkrytych kandydatów na satelity Plutona. Źródło zdjęcia: David A. Aguilar (CfA). Kliknij, aby powiększyć
Rtęć gotuje się. Mars marznie. Ziemia jest w porządku. Jeśli chodzi o temperatury planet, ma sens, że powinny one być zimniejsze, im dalej od Słońca. Ale jest też Pluton. Podejrzewano, że ten odległy świat może być jeszcze zimniejszy niż powinien. Smithsonowscy naukowcy udowodnili, że to prawda.
Naukowcy nadal dyskutują, czy Pluton jest planetą, czy też powinien być uważany za uchodźcę z pasa Kuipera. Niezależnie od klasyfikacji, Pluton i jego księżyc Charon z pewnością kryją tajemnice dotyczące wczesnej historii powstawania planet. Charon ma mniej więcej połowę średnicy samej planety i tworzą one unikalną parę w naszym Układzie Słonecznym. To, jak powstali razem, pozostaje tajemnicą.
Położone trzydzieści razy dalej od Słońca niż Ziemi, światło słoneczne docierające do powierzchni Plutona jest w najlepszym razie słabe, a dzień przypomina tutaj ciemny zmierzch w domu. Temperatura Plutona zmienia się znacznie w trakcie swojej orbity, ponieważ Pluton może znajdować się tak blisko Słońca, jak 30 jednostek astronomicznych (AU) i tak daleko, jak 50 AU. (AU to średnia odległość Ziemia-Słońce 93 miliony mil). Gdy Pluton oddala się od Słońca, jego rzadka atmosfera marznąć i spadać na powierzchnię jak lód.
Odbite światło słoneczne zebrane za pomocą instrumentów takich jak teleskop Keck na Hawajach i Kosmiczny Teleskop Hubble'a sugerują, że powierzchnia Plutona może być zimniejsza niż powinna, w przeciwieństwie do Charona. Jednak żaden teleskop zdolny do bezpośredniego pomiaru emisji termicznej (ich ciepła) nie był w stanie dostatecznie dokładnie przyjrzeć się dwóm ciałom. Ich bliskość stanowiła ogromne wyzwanie, ponieważ nigdy nie dzieli ich więcej niż 0,9 sekundy łukowej, mniej więcej o długości ołówka widzianej z odległości 30 mil.
Teraz, po raz pierwszy, astronomowie Smithsona wykorzystujący tablicę Submillimeter Array (SMA) na Mauna Kea na Hawajach dokonali bezpośrednich pomiarów ciepła cieplnego z obu światów i stwierdzili, że Pluton jest rzeczywiście zimniejszy niż się spodziewano, nawet zimniejszy niż Charon.
„Wszyscy wiemy o Wenus i jej niekontrolowanym efekcie cieplarnianym” - powiedział Mark Gurwell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), współautor tego badania wraz z Bryanem Butlerem z National Radio Astronomy Observatory. „Pluton jest dynamicznym przykładem tego, co możemy nazwać efektem przeciwdziałającym szklarniom. Natura lubi zostawiać nam tajemnice - a to była wielka sprawa. ”
Podczas obserwacji SMA wykorzystał swoją najbardziej rozszerzoną konfigurację do uzyskania danych interferometrycznych o wysokiej rozdzielczości, umożliwiając oddzielne odczyty „termometru” dla Plutona i Charona. Stwierdzono, że temperatura pokrytej lodem powierzchni Plutona wynosiła około 43 K (-382 stopni F) zamiast oczekiwanych 53 K (-364 stopni F), jak na pobliskim Charonie. To pasuje do obecnego modelu, że niska temperatura Plutona jest spowodowana równowagą między lodem powierzchniowym i jego cienką atmosferą azotową, a nie tylko przez przychodzące promieniowanie słoneczne. Światło słoneczne (energia) docierające do powierzchni Plutona jest wykorzystywane do przekształcania części lodu azotowego w gaz, a nie do podgrzewania powierzchni. Jest to podobne do sposobu, w jaki odparowanie cieczy może ochłodzić powierzchnię, na przykład pot chłodzący skórę.
„Te wyniki są również naprawdę ekscytujące i zabawne”, powiedział Gurwell. „Wyobraź sobie, że mierzysz temperaturę z prawie trzech miliardów kilometrów bez dzwonienia do domu!”
Badania zostaną zaprezentowane na 207. spotkaniu American Astronomical Society w Waszyngtonie.
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), z siedzibą w Cambridge, Massachusetts, jest wspólną współpracą Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA, zorganizowani w sześć dywizji badawczych, badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los wszechświata.
Oryginalne źródło: CfA News Release
