Pluto’s atmosfeer condenseert terwijl de dwergplaneet zich verwijdert van de Zon

Volgens een afgelopen week gepubliceerd onderzoek neem de oppervlaktedruk op de dwergplaneet Pluto af en condenseert de stikstofatmosfeer en ontstaat er ijs aan het oppervlak van de dwergplaneet.

De ijle atmosfeer van Pluto
Deze opname van de ijle atmosfeer van Pluto is gemaakt met de Ralph/Multispectral Visible Imaging Camera (MVIC) van de New Horizons. De laag op grote hoogte is vergelijkbaar met wat men waarneemt bij Titan de grootste maan van Saturnus. De bron van beide “mist”-lagen is vermoedelijk te wijten aan door zonlicht op gang gebrachte chemische reacties van stikstof en methaan wat leidt tot relatief kleine roetachtige deeltjes, tholinen genoemd, die groeien terwijl ze zich naar het oppervlak bewegen. Deze afbeelding is gegenereerd door software die informatie van blauwe, rode en nabij-infrarood-afbeeldingen combineert om de kleur die een menselijk oog zou waarnemen, te benaderen. Credit: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute.

Op 15 augustus 2018 observeerden Eliot Young en zijn collega’s van het Southwest Research institute een sterbedekking, die optreedt wanneer het licht van een ster wordt geblokkeerd door een voorgrondobject (een planeet, maan, ring of asteroïde) om een waarnemer te bereiken, door Pluto.

Ze gebruikten de gebeurtenis om de algehele hoeveelheid van de ijle atmosfeer van Pluto te meten. Ze vonden overtuigend bewijs dat de atmosfeer begint te verdwijnen en weer aan het oppervlak bevriest naarmate de dwergplaneet verder van de Zon af beweegt. Wetenschappers hebben sinds 1988 sterbedekkingen gebruikt om de veranderingen in de atmosfeer van Pluto te volgen.

De New Horizons-missie van de NASA verkreeg tijdens zijn scheervlucht in 2015 een uitstekend dichtheidsprofiel van de atmosfeer, consistent met Pluto’s atmosfeer die zich elk decennium verdubbelt, maar de waarnemingen van de onderzoekers in 2018 laten niet zien dat die trend zich vanaf 2015 voortzet.

De astronomen observeerden een fenomeen dat een centrale flits wordt genoemd, veroorzaakt door de atmosfeer van Pluto die licht breekt naar een gebied in het midden van de schaduw.

Bij het meten van een sterbedekking bij een object met een atmosfeer wordt het licht gedimd als het door de atmosfeer gaat en keert daarna geleidelijk terug. Dit produceert een gematigde helling aan beide zijden van de U-vormige lichtcurve.

Op 15 augustus 2018 creëerde breking door de atmosfeer van Pluto een centrale flits nabij het midden van zijn schaduw waardoor deze in een W-vormige curve veranderde.

De centrale flits die in 2018 werd gezien was verreweg de sterkste die iemand ooit heeft gezien tijdens een verduistering door Pluto. De centrale flits geeft astronomen een zeer nauwkeurig beeld van Pluto’s schaduwpad op Aarde.

Net als de Aarde bestaat de atmosfeer van Pluto voornamelijk uit stikstof maar in tegenstelling tot onze thuisplaneet wordt deze ondersteund door de dampkring van het oppervlakte-ijs. Dat betekent dat kleine veranderingen in de temperaturen van dit oppervlakte-ijs grote veranderingen in de dichtheid van de atmosfeer veroorzaken.

Pluto heeft 248 aardse jaren nodig voor een omwenteling om de Zon en de afstand tot de Zon varieert van 30 tot 50 Astronomische Eenheden.

De afgelopen 25 jaar ontving Pluto, naarmate de dwergplaneet zich steeds verder van de Zon verwijderde, steeds minder zonlicht maar tot 2018 bleven zijn oppervlaktedruk en atmosferische dichtheid toenemen. Astronomen schreven dit toe aan een fenomeen dat bekend staat als thermische inertie.

Volgens Dr. Leslie Young, onderzoeker bij het SwRI, is de manier waarop de Zon zand op een strand opwarmt een goede analogie om dit fenomeen uit te leggen. Rond het middaguur is het zonlicht het meest intens maar het zand blijft de hitte in de loop van de middag opnemen dus het zand is het heetst in de late namiddag.

De aanhoudende aanwezigheid van Pluto’s atmosfeer suggereert dat stikstofijs-reservoirs op Pluto’s oppervlak warm werden gehouden door opgeslagen warmte onder het oppervlak. De nieuwe gegevens duidden erop dat ze beginnen af te koelen.

Eerste publicatie: 5 oktober 2021
Bron: Sci-News