Pluto er bestemt frigid, men ny forskning har afsløret, at atmosfæren er lidt varmere.
Astronomer, der bruger Det Europæiske Sydlige Observatoriums Very Large Telescope, har fundet uventet store mængder metan i Plutos atmosfære, hvilket tydeligvis hjælper det med at forblive omkring 40 grader varmere end dværgplanetens overflade. Atmosfæren varmes op til -180 grader Celsius (-356 grader Fahrenheit) sammenlignet med en overflade, der normalt er -220 grader Celsius (-428 grader Fahrenheit).
”Med masser af metan i atmosfæren bliver det klart, hvorfor Plutos atmosfære er så varm,” sagde Emmanuel Lellouch fra Observatoire de Paris i Frankrig. Lellouch er hovedforfatter af papiret, der rapporterer resultaterne, som er i presse i tidsskriftet Astronomi og astrofysik.
Pluto, som er omkring en femtedel på Jordens størrelse, er primært sammensat af sten og is og kredser omkring 40 gange længere væk fra Solen end Jorden.
Det har været kendt siden 1980'erne, at Pluto også har en tynd, spændende atmosfære. Rigeligt nitrogen, sammen med spor af methan og sandsynligvis kulilte, holdes på overfladen ved et atmosfærisk tryk kun omkring hundrede tusindedelen af det på Jorden, eller ca. 0,015 millibar. Når Pluto bevæger sig væk fra solen under dens 248 år lange bane, fryser dens atmosfære gradvist og falder til jorden. I perioder, hvor det er tættere på Solen - som det er nu - stiger temperaturen på Plutos faste overflade, hvilket får isen til at sublimere til gas.
Indtil for nylig kunne kun de øvre dele af Plutos atmosfære studeres. Ved at observere stjernernes okkultationer, et fænomen, der opstår, når et solsystemkrop blokerer for lyset fra en baggrundstjerne, var astronomer i stand til at demonstrere, at Plutos øverste atmosfære var omkring 50 grader varmere end overfladen. Disse observationer kunne ikke kaste lys over den atmosfæriske temperatur og tryk nær Plutos overflade. Men unikke, nye observationer foretaget med CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES), knyttet til ESOs Very Large Telescope, har nu afsløret, at atmosfæren som helhed, ikke kun den øvre atmosfære, har en gennemsnitlig temperatur langt mindre frigid end overfladen.
Normalt er luft nær jordoverfladen varmere end luften derover, hovedsageligt fordi atmosfæren opvarmes nedenunder, når solstråling varmer jordoverfladen, hvilket igen varmer laget af atmosfæren direkte over den. Under visse betingelser er denne situation omvendt, så luften er koldere nær jordoverfladen. Meteorologer kalder dette et inversionslag, og det kan forårsage smogopbygning.
De fleste, hvis ikke alle, af Plutos atmosfære gennemgår således en temperaturinversion: temperaturen er højere, jo højere i atmosfæren ser du ud. Ændringen er ca. 3 til 15 grader pr. Kilometer (.62 miles). På Jorden falder temperaturen under normale omstændigheder gennem atmosfæren med ca. 6 grader pr. Kilometer.
Årsagen til, at Plutos overflade er så kold, er knyttet til eksistensen af Plutos atmosfære og skyldes sublimeringen af overfladisen; meget som sved afkøler kroppen, når den fordamper fra overfladen af huden, denne sublimering har en afkølende effekt på overfladen af Pluto.
CRIRES-observationer viser også, at metan er den næst mest almindelige gas i Plutos atmosfære, der repræsenterer en halv procent af molekylerne. ”Vi var i stand til at vise, at disse mængder af metan spiller en afgørende rolle i opvarmningsprocesserne i atmosfæren og kan forklare den forhøjede atmosfæriske temperatur,” sagde Lellouch.
To forskellige modeller kan forklare egenskaberne ved Plutos atmosfære. I det første antager astronomerne, at Plutos overflade er dækket med et tyndt lag metan, hvilket vil hæmme sublimeringen af nitrogenfrosten. Det andet scenario påkalder eksistensen af rene metanplastre på overfladen.
”At skelne mellem de to vil kræve yderligere undersøgelse af Pluto, når den bevæger sig væk fra solen,” siger Lellouch. ”Og naturligvis vil NASA's New Horizons-rumsonde også give os flere spor, når den når dværgplaneten i 2015.”
BILLEDEBILLEDELSE: Kunstnerens indtryk af, hvordan Plutos overflade kan se ud, hvis pletter af ren metan hviler på overfladen. I afstand af Pluto vises solen omkring 1.000 gange svagere end på Jorden. Kredit: ESO
Kilde: ESO
