Andrúmsloft Plútó er að hverfa
Lofthjúp Plútós er sýnilegt þegar reikistjarnan er með baklýsingu, eins og í þessari mynd frá New Horizons frá 2015, tekin þegar hún flaug frá dvergplánetunni út í dýpra geiminn. Mynd í gegnum NASA/Johns Hopkins/ SwRI.
Andrúmsloft Plútó er að hverfa
Fjarlægur Plútó hefur mjögsporöskjulagasporbraut um sólina. Lögun sporbrautarinnar færir Plútó nær sólinni en Neptúnus í um það bil 20 ár á hverju plútónísku „ári“ (248 jarðarárum). Plútó var síðast nær en Neptúnus frá 1979 til 1999. Og þó að það væri enn tiltölulega nálægt jörðinni, flýttu vísindamenn sér að senda geimfar til Plútó. Árið 2015, þegarNew Horizonsgeimfarið gerði dramatíska sópa sína framhjá Plútó, gögn sem það skilaði til jarðar bentu til þess að lofthjúpur Plútós tvöfaldaðist í þéttleika á hverjum áratug. En nýlega, á árinu 2018dulspekiaf stjörnu eftir Plútó - atburð sem baklýsti andrúmsloft Plútós - gögn bentu til þess að lofthjúpur Plútó væri farinn að minnka og myndi að lokum hverfa.
Vísindamennirnirframþessar niðurstöður 4. október 2021, á53. árlegi fundur DPS. Þeir sögðu að nýja verkið þeirra staðfesti þá hugmynd að þegar Plútó kemst lengra frá sólinni á mjög sporöskjulaga sporbraut sinni, lofthjúpi hans frjósi og falli aftur á yfirborð hennar.Eliot YoungRannsóknarstofnunar Suðvesturlands (SwRI)gerði athugasemd:
New Horizons verkefnið fékk [framúrskarandi gögn um þéttleika lofthjúps Plútós] frá flugferð sinni árið 2015, í samræmi við magn lofthjúps Plútós tvöfaldast á hverjum áratug. En athuganir okkar 2018 sýna ekki að þróunin heldur áfram frá 2015.
15. ágúst 2018, dulspeki
Stjörnufræðingar á jörðinni uppgötvuðu lofthjúp Plútó árið 1988 þegar dulspeki stjarna var gerð af Plútó. Á þeim tíma, allt mannkyniðtalinn Plútó níunda reikistjarnaní sólkerfinu okkar. Síðan 2006 hefur það verið flokkað sem dvergreikistjarna. Í dulspeki 1988 dvínaði ljós stjörnunnar smám saman rétt áður en það hvarf á bak við Plútó. Dimmunin sýndi fram á að þunnt lofthjúp Plútó væri mjög útbreitt. New Horizons gat síðan greint andrúmsloftið úr nálægri fjarlægð þar sem það sópaði framhjá árið 2015.
Frá 1988 til dagsins í dag hafa stjörnufræðingar fylgst með lofthjúpi Plútó með fágætumdulspeki stjarnaeftir Plútó séð frá jörðinni. Að kvöldi 15. ágúst 2018 voru þeir tilbúnir fyrir enn eina dulspeki fjarlægrar bakgrunnsstjörnu eftir Plútó. Þeir vissu að Plútó myndi fara fyrir framan stjörnuna eins og sést frá Bandaríkjunum og Mexíkó. Þeir vissu að - þar sem dvergplánetan og andrúmsloft hennar voru baklýst af stjörnunni - daufur skuggi Plútós myndi hreyfast yfir yfirborð jarðar. Miðlína þessarar skuggastígar lá frá Baja California til Delaware. Vísindamenn settu sjónauka meðfram skuggaleiðinni til að rannsaka Plútó meðan dulspeki stóð á meðan andrúmsloftið var baklýst af stjörnunni.
Í tvær mínútur minnkaði ljós bakgrunnsstjörnunnar þegar hún fór á bak lofthjúps Plútó, jókst síðan aftur þegar stjarnan kom fram hinum megin við Plútó. Þú getur séð þaðljósferillí innskoti myndarinnar hér að neðan. En hvers vegna er ferillinn W-laga? Hver er þessi miðpunktur?
Þann 15. ágúst 2018 settu vísindamenn sjónauka nálægt miðlínu dulspeki stjörnu við Plútó. Innfelld mynd sýnir W-laga ljósferilinn sem hjálpaði stjörnufræðingum að staðfesta að lofthjúpur Plútó frýs út á yfirborð þess þegar það fjarlægist sólina. Mynd í gegnumSwRI/ NASA.
Að lesa miðflass Plútó
Vísindamenn geta greint ljósferilinn sem verður þegar Plútódulmálstjarna, til að fá upplýsingar um þéttleika lofthjúps Plútós. En taktu eftir því að ljósferillinn sem er ofan á myndinni hér að ofan er W-laga. Það hefur það sem stjörnufræðingar kalla amiðflass. Þessi miðglampi birtist þeim áheyrnarfulltrúum aðeins á nákvæmri miðlínu dulspekinnar. Það gerist þegar stjarnan er beint á bak við Plútó, þegar lofthjúpur Plútós gerir ljós frá dulrænu stjörnunni kleift að brjóta eða beygja sig inn í punkt í miðju skugga Plútós. Að sjá þetta miðflass gefur stjörnufræðingum traust til þess að þeir eru á nákvæmlega réttum stað til að fylgjast með dulspeki. Og það lætur þá vita að greining þeirra á atburðinum er eins nákvæm og hún getur verið. Elliot Young útskýrði:
Miðflassið sem sást árið 2018 var með því sterkasta sem nokkur hefur séð í Plútó dulspeki. Miðflassið gefur okkur mjög nákvæma þekkingu á skuggaleið Plútó á jörðinni.
Öll þessi athygli á smáatriðum er mikilvæg þegar þú horfir á nokkurra milljarða kílómetra af plássi í víðáttumiklu (og tímabundið) andrúmslofti eins lítils heims og Plútó. Þessi litla dvergpláneta er innan við 1.500 mílur að breidd (2.400 km) öfugt við 8.000 mílur jarðar (13.000 km). Þess vegna var útlit miðflassa svo mikilvægt fyrir þessa vísindamenn. Það hjálpaði til við að veita þeim sjálfstraust til að fullyrða að, já, lofthjúpur Plútós er að hverfa. Og nú gæti spurningin verið - ef Plútó væri næst sólinni á milli 1979 og 1999, og ef New Horizons sæi andrúmsloftið enn aukast árið 2015, hvers vegna sáum við að það byrjaði að minnka árið 2018? Hvers vegna byrjaði það ekki að minnka fyrr?
Ástæðan er sömu líkamlegu áhrifin og veldur því að sandi á ströndinni hlýnar síðdegis, jafnvel þótt sólin sé hæst um miðjan dag.
„Töf“ eða hitauppstreymi
Yfirborð Plútós er ískalt. Og að mestu leyti nitur andrúmsloft þess er stutt afgufuþrýstinguryfirborðsísanna. Það er tilhneiging íss til að breytast í loftkennd ástand þegar hitastigið eykst. Þannig að þegar Plútó kom næst sólinni á milli 1979 og 1999, hitnaði yfirborðshálka þess og lofthjúpur Plútó fór að hækka frá yfirborði þess. Nú, þegar Plútó heldur áfram að færast lengra og lengra frá sólinni á sporbraut sinni, lækkar hitastig íssins á yfirborðinu. En það lækkar ekki strax. Það er vegna þess að ísinn hefurhitauppstreymi. Þaðbúðirsmá hiti.Leslie YoungRannsóknarstofnunar Suðvesturlands er annar sérfræðingur í verkefni Plútons New Horizons. Húngerði athugasemd:
Líking við þetta er hvernig sólin hitar upp sand á strönd. Sólarljós er mest á hádegi, en sandurinn heldur síðan áfram að gleypa hitann síðdegis, svo það er heitast síðdegis. Áframhaldandi viðhald andrúmslofts Plútó bendir til þess að köfnunarefni ísgeymir á yfirborði Plútós hafi verið haldið heitum með geymdum hita undir yfirborðinu. Nýju gögnin benda til þess að þau séu farin að kólna.
Þannig að nýjar athuganir á Plútó meðan dulspeki 2018 hjálpar vísindamönnum að skilja ekki bara andrúmsloft dvergplánetunnar, heldur einnig hvernig Plútó geymir og losar hita.
Þetta sólkerfis kort sýnir staðsetningu Plútós í október 2021. Plútó var nær sólinni en Neptúnus frá 1979 til 1999. Það færist nú inn í enn ísmeira lén þar sem það sveiflast lengra út á sporbaug. Mynd í gegnumCybersky.
Niðurstaða: andrúmsloft Plútó er að hverfa. Vísindamenn hafa séð mikla breytingu frá því þegar New Horizons heimsótti Plútó árið 2015 á móti útsýni í dulspeki árið 2018. Andrúmsloftið frýs og dettur niður á yfirborðið þegar reikistjarnan færist fjær sólinni á lengd sporbraut sinni.