Pluto är verkligen frigid, men ny forskning har avslöjat att atmosfären är lite varmare.
Astronomer som använder European Southern Observatory's Very Large Telescope har hittat oväntat stora mängder metan i Plutos atmosfär, vilket uppenbarligen hjälper det att hålla sig omkring 40 grader varmare än dvärgplanetens yta. Atmosfären värms till -180 grader Celsius (-356 grader Fahrenheit), jämfört med en yta som vanligtvis är -220 grader Celsius (-428 grader Fahrenheit).
"Med massor av metan i atmosfären blir det klart varför Plutos atmosfär är så varm," säger Emmanuel Lellouch från Observatoire de Paris i Frankrike. Lellouch är huvudförfattare till tidningen som rapporterar resultaten, som är i press vid tidskriften Astronomi och astrofysik.
Pluto, som är ungefär en femtedel av jordens storlek, består främst av sten och is och kretsar cirka 40 gånger längre från solen än jorden.
Det har varit känt sedan 1980-talet att Pluto också har en tunn, snygg atmosfär. Överflödigt kväve, tillsammans med spår av metan och troligen kolmonoxid, hålls på ytan av ett atmosfärstryck endast cirka hundra tusen av det på jorden, eller cirka 0,015 milibar. När Pluto rör sig bort från solen, under sin 248 år långa bana, fryser atmosfären gradvis och faller till marken. I perioder när det är närmare solen - som det är nu - ökar temperaturen på Plutos fasta yta, vilket får isen att sublimera till gas.
Fram till nyligen kunde endast de övre delarna av Plutos atmosfär studeras. Genom att observera stjärnupptagningar, ett fenomen som uppstår när en solsystemkropp blockerar ljuset från en bakgrundstjärna, kunde astronomer visa att Plutos övre atmosfär var cirka 50 grader varmare än ytan. Dessa observationer kunde inte kasta ljus på atmosfärstemperaturen och trycket nära Plutos yta. Men unika, nya observationer gjorda med CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES), kopplade till ESO: s Very Large Telescope, har nu avslöjat att atmosfären som helhet, inte bara den övre atmosfären, har en medeltemperatur som är mycket mindre frigid än ytan.
Vanligtvis är luft nära jordens yta varmare än luften ovanför, till stor del för att atmosfären värms nedifrån när solstrålningen värmer jordens yta, vilket i sin tur värmer upp atmosfärskiktet direkt ovanför den. Under vissa förhållanden inverteras denna situation så att luften blir kallare nära jordytan. Meteorologer kallar detta ett inversionslager, och det kan orsaka smoguppbyggnad.
De flesta, om inte alla, Plutos atmosfär genomgår alltså en temperaturinversion: temperaturen är högre, desto högre i atmosfären ser du ut. Förändringen är cirka 3 till 15 grader per kilometer (.62 miles). På jorden, under normala omständigheter, sjunker temperaturen genom atmosfären med cirka 6 grader per kilometer.
Anledningen till att Plutos yta är så kall är kopplad till förekomsten av Plutos atmosfär och beror på sublimeringen av ytisen; ungefär som svett kyler kroppen när den förångas från ytan på huden, denna sublimering har en kylande effekt på ytan av Pluto.
CRIRES-observationerna indikerar också att metan är den näst vanligaste gasen i Plutos atmosfär, som representerar en halv procent av molekylerna. "Vi kunde visa att dessa mängder metan spelar en avgörande roll i uppvärmningsprocesserna i atmosfären och kan förklara den förhöjda atmosfärstemperaturen," sade Lellouch.
Två olika modeller kan förklara egenskaperna för Plutos atmosfär. I det första antar astronomerna att Plutos yta är täckt med ett tunt skikt metan, vilket kommer att hämma sublimeringen av kvävefrosten. Det andra scenariot åberopar förekomsten av rena metanplåster på ytan.
"Att skilja mellan de två kommer att kräva ytterligare studier av Pluto när det rör sig bort från solen," säger Lellouch. "Och naturligtvis kommer NASA: s nya horisont rymdsond också att ge oss fler ledtrådar när den når dvärgplaneten 2015."
BILDBILDNING AV BILD: Konstnärens intryck av hur ytan på Pluto kan se ut om fläckar av ren metan vilar på ytan. På avståndet från Pluto verkar solen cirka 1 000 gånger svagare än på jorden. Kredit: ESO
Källa: ESO
