Pluto & Charon set fra overfladen af en af Plutos nyligt opdagede kandidatsatellitter. Billedkredit: David A. Aguilar (CfA). Klik for at forstørre
Kviksølv koger. Mars fryser. Jorden er lige rigtig. Når det kommer til planetenes temperaturer, giver det mening at de skal blive koldere, jo længere væk de er fra solen. Men så er der Pluto. Det har været mistanke om, at denne fjerne verden måske er endnu koldere, end den burde være. Smithsonian-forskere har nu vist, at dette er sandt.
Forskere fortsætter med at diskutere, om Pluto er en planet eller skal betragtes som en flygtning fra Kuiper-bæltet. Uanset hvilken klassificering der er, har Pluto og dens måne Charon helt sikkert hemmeligheder om den tidlige historie om planetdannelse. Charon er omtrent halvdelen af selve planeten, og de udgør et unikt par i vores solsystem. Hvordan de kom til at være sammen forbliver et mysterium.
Placeret tredive gange længere væk fra solen end Jorden, er sollys, der når overfladen af Pluto, svag i bedste fald med dagtimerne der ligner mørkt skumring her hjemme. Plutos temperatur varierer meget i løbet af sin bane, da Pluto kan være så tæt på solen som 30 astronomiske enheder (AU) og så langt væk som 50 AU. (En AU er den gennemsnitlige jord-solafstand på 93 millioner miles.) Når Pluto bevæger sig væk fra solen, forventes dens tynde atmosfære at fryse og falde til overfladen som is.
Reflekteret sollys samlet med instrumenter som Keck-teleskopet på Hawaii og Hubble-rumteleskopet antydede, at Pluto-overfladen måske var koldere, end den burde være, i modsætning til Charons. Intet teleskop, der var i stand til direkte at måle deres termiske emission (deres varme), var imidlertid i stand til at kikke fint nok til at skelne mellem de to legemer. Deres umiddelbare nærhed præsenterede en formidabel udfordring, da de aldrig er længere fra hinanden end 0,9 buesekunder, omkring længden af en blyant set fra 30 miles væk.
For første gang har Smithsonian-astronomer, der bruger Submillimeter Array (SMA) på Mauna Kea på Hawaii, taget direkte målinger af termisk varme fra begge verdener og fundet, at Pluto faktisk er koldere end forventet, koldere end Charon.
”Vi ved alle om Venus og dens løbende drivhuseffekt,” sagde Mark Gurwell fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), medforfatter til denne undersøgelse sammen med Bryan Butler fra National Radio Astronomy Observatory. ”Pluto er et dynamisk eksempel på, hvad vi kan kalde en anti-drivhuseffekt. Naturen kan lide at efterlade os med mysterier - og dette var en stor. ”
Under observationer anvendte SMA sin mest udvidede konfiguration til at opnå interferometriske data i høj opløsning, hvilket muliggjorde separate "termometer" -læsninger for Pluto og Charon. Det fandt, at temperaturen på den isdækkede overflade af Pluto var omkring 43 K (-382 grader F) i stedet for de forventede 53 K (-364 grader F), som på Charon i nærheden. Dette passer til den aktuelle model, at den lave temperatur i Pluto er forårsaget af ligevægt mellem overfladisen og dens tynde nitrogenatmosfære, ikke kun med den indkommende solstråling. Sollys (energi), der når overfladen af Pluto, bruges til at konvertere noget af nitrogenis til gas i stedet for at varme overfladen. Dette svarer til den måde, hvor fordampning af en væske kan køle en overflade, såsom sved, der afkøler din hud.
”Disse resultater er også virkelig spændende og sjove,” sagde Gurwell. "Forestil dig at tage noget temperatur fra næsten tre milliarder kilometer væk uden at foretage et husopkald!"
Denne forskning vil blive præsenteret på det 207. møde i American Astronomical Society i Washington, DC.
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) er et fælles samarbejde mellem Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, der er organiseret i seks forskningsafdelinger, studerer universets oprindelse, udvikling og ultimative skæbne.
Original kilde: CfA News Release
