Pluto & Charon sett från ytan på en av Plutos nyupptäckta kandidatsatelliter. Bildkredit: David A. Aguilar (CfA). Klicka för att förstora
Kvicksilver kokar. Mars fryser. Jorden är helt rätt. När det gäller temperaturen på planeterna är det vettigt att de ska bli kallare längre bort från solen. Men sedan finns det Pluto. Man har misstänkt att denna avlägsna värld kan vara ännu kallare än den borde vara. Smithsonian-forskare har nu visat att det är sant.
Forskare fortsätter att diskutera om Pluto är en planet eller bör betraktas som en flykting från Kuiper-bältet. Oavsett klassificering är det säkert att Pluto och månen Charon har hemligheter om planets tidiga historia. Charon är ungefär hälften av själva planeten och de bildar ett unikt par i vårt solsystem. Hur de kom att vara tillsammans förblir ett mysterium.
Ligger trettio gånger längre bort från solen än jorden, är solljus som når ytan på Pluto svagt i bästa fall, med dagtid som liknar mörk skymning här hemma. Plutos temperatur varierar mycket under sin omloppsbana eftersom Pluto kan vara så nära solen som 30 astronomiska enheter (AU) och så långt borta som 50 AU. (En AU är det genomsnittliga jord-solavståndet på 93 miljoner miles.) När Pluto rör sig bort från solen förväntas dess tunna atmosfär frysa och falla till ytan som is.
Reflekterat solljus samlat med instrument som Keck-teleskopet på Hawaii och Hubble-rymdteleskopet föreslog att Plutos yta kan vara kallare än vad den borde vara, till skillnad från Charons. Emellertid kunde inget teleskop som direkt kunde mäta deras termiska emission (deras värme) kika fint nog för att skilja de två kropparna. Deras närhet skapade en formidabel utmaning eftersom de aldrig är längre från varandra än 0,9 bågsekunder, ungefär längden på en penna sett från 30 mil bort.
Nu, för första gången, har Smithsonian-astronomer som använder Submillimeter Array (SMA) på Mauna Kea på Hawaii tagit direkta mätningar av värme från båda världar och funnit att Pluto verkligen är kallare än väntat, kallare än Charon.
"Vi vet alla om Venus och dess borttagna växthuseffekt," sade Mark Gurwell från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), medförfattare till denna studie tillsammans med Bryan Butler från National Radio Astronomy Observatory. ”Pluto är ett dynamiskt exempel på vad vi kan kalla en växthuseffekt. Naturen gillar att lämna oss med mysterier - och det här var stort. ”
Under observationerna använde SMA sin mest utökade konfiguration för att erhålla högupplösta interferometriska data, vilket möjliggjorde separata "termometer" -läsningar för Pluto och Charon. Man fann att temperaturen på den isbelagda ytan på Pluto var cirka 43 K (-382 grader F) istället för de förväntade 53 K (-364 grader F), som på närliggande Charon. Detta passar den nuvarande modellen att den låga temperaturen hos Pluto orsakas av jämvikt mellan ytisen och dess tunna kväveatmosfär, inte bara med den inkommande solstrålningen. Solljus (energi) som når ytan på Pluto används för att konvertera en del av kväveisen till gas, snarare än att värma ytan. Detta liknar det sätt som avdunstning av en vätska kan kyla en yta, till exempel svett som kyler huden.
"Dessa resultat är verkligen spännande och roliga också," sade Gurwell. "Föreställ dig att ta någons temperatur från nästan tre miljarder mil bort utan att ringa ett hus!"
Denna forskning kommer att presenteras vid det 207: e mötet i American Astronomical Society i Washington, DC.
Huvudkontoret ligger i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) är ett gemensamt samarbete mellan Smithsonian Astrophysical Observatory och Harvard College Observatory. CfA-forskare, organiserade i sex forskningsavdelningar, studerar universums ursprung, evolution och slutliga öde.
Originalkälla: CfA News Release
