حقوق الصورة: ناسا
أفاد فريق من علماء الفلك من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) اليوم أن الغلاف الجوي لبلوتو يتوسع ، حتى مع ابتعاد الكوكب عن الشمس في مداره الإهليلجي. توقع الفلكيون العثور على الموقف المعاكس. أن الغلاف الجوي سيتقلص كلما ابتعد عن الشمس ، لكنه مشابه للأرض ، حيث يكون وقت الظهيرة مبكرًا أكثر حرارة من الظهر ، عندما تكون الشمس في ألمعها. إذا سارت الأمور على ما يرام ، ستطلق وكالة ناسا مهمة New Horizons بحلول عام 2006 للوصول إلى بلوتو في عام 2015.
يتوسع الغلاف الجوي لبلوتو حتى مع استمراره في مداره الطويل بعيدًا عن الشمس ، فريق من علماء الفلك من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة بوسطن وكلية ويليامز وكلية بومونا ومرصد لويل وجامعة كورنيل في عدد 10 يوليو من مجلة Nature.
وقد توصل الفريق ، بقيادة جيمس إليوت ، أستاذ علم الفلك الكوكبي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومدير مرصد والاس التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، إلى هذه النتيجة من خلال مشاهدة تعتيم النجم عندما مر بلوتو أمامه في 20 أغسطس 2002. حمل الفريق خارج الملاحظات باستخدام ثمانية تلسكوبات في مرصد ماونا كيا وهاليكالا ومرصد ليك ومرصد لويل ومرصد بالومار.
وقال إليوت إن النتائج الجديدة تبدو غير بديهية ، لأن المراقبين افترضوا أن جو بلوتو سيبدأ في الانهيار مع برودة الجو. في الواقع ، ارتفعت درجة حرارة الغلاف الجوي للنيتروجين في بلوتو في الغالب حوالي 1 درجة مئوية منذ أن كانت قريبة من الشمس في عام 1989.
يعزو إليوت الزيادة إلى نفس التأثير المتأخر الذي نشهده على الأرض؟ على الرغم من أن الشمس أكثر كثافة في أعلى نقطة عند الظهر ، فإن الجزء الأكثر سخونة من اليوم هو حوالي الساعة 3 مساءً. لأن عام بلوتو يساوي 248 سنة أرضية ، بعد 14 عامًا من أقرب اقتراب من بلوتو للشمس مثل 1:15 مساءً على الارض. وفقًا لمدار بلوتو ، قد يستغرق الأمر 10 سنوات أخرى حتى يبرد وسيبدأ التبريد فقط عندما تصل بعثة ناسا نيو هورايزونز إلى بلوتو ، المقرر إطلاقها في عام 2006 ، إلى عام 2015.
غالبًا ما يكون جو بلوتو في جو النيتروجين في توازن ضغط البخار مع الجليد السطحي ، وبالتالي يمكن أن يخضع لتغيرات كبيرة في الضغط استجابة للتغيرات الصغيرة في درجة حرارة الجليد السطحي. عندما يصبح سطحه الجليدي أكثر برودة ، فإنه يتكثف في صقيع أبيض جديد يعكس المزيد من حرارة الشمس ويصبح أكثر برودة. عندما تتجمع الأوساخ الفضائية والأشياء على سطحها ، فإنها تُغمق وتمتص المزيد من الحرارة ، مما يسرع من تأثير الاحترار. ظل بلوتو يغمق منذ عام 1954.
قال إليوت: "بيانات آب (أغسطس) 2002 سمحت لنا بالتحقيق بعمق أكبر في جو بلوتو وأعطتنا صورة أكثر دقة للتغيرات التي حدثت".
إن مدار بلوتو هو أكثر بيضاويًا من مدار الكواكب الأخرى ، ويميل محور الدوران بزاوية كبيرة بالنسبة إلى مداره. يمكن أن يساهم كلا العاملين في التغيرات الموسمية الجذرية.
منذ عام 1989 ، على سبيل المثال ، تغير موقع الشمس في سماء بلوتو بأكثر من التغيير المقابل على الأرض الذي تسبب في الفرق بين الشتاء والربيع. تتراوح درجة حرارة بلوتو الجوية بين حوالي -235 و -170 درجة مئوية ، اعتمادًا على الارتفاع فوق السطح.
يحتوي بلوتو على جليد نيتروجين على سطحه يمكن أن يتبخر في الغلاف الجوي عندما يصبح أكثر دفئًا ، مما يتسبب في زيادة في ضغط السطح. إذا كانت الزيادة الملحوظة في الغلاف الجوي تنطبق أيضًا على الضغط السطحي - وهو على الأرجح الحالة - فهذا يعني أن متوسط درجة حرارة سطح جليد النيتروجين على بلوتو قد زاد أكثر بقليل من درجة مئوية واحدة خلال الـ 14 عامًا الماضية.
دراسة الأجواء بالظلال
يدرس الباحثون الأشياء البعيدة من خلال الغموض - الأحداث الشبيهة بالكسوف التي يمر فيها جسم (بلوتو في هذه الحالة) أمام نجم ، مما يحجب ضوء النجم عن الرؤية. من خلال تسجيل تعتيم ضوء النجوم بمرور الوقت ، يمكن لعلماء الفلك حساب كثافة وضغط ودرجة حرارة الغلاف الجوي لبلوتو.
إن رصد اثنين أو أكثر من السحر في أوقات مختلفة يوفر للباحثين معلومات حول التغيرات في الغلاف الجوي للكوكب. تم تحديد هيكل ودرجة حرارة الغلاف الجوي لبلوتو لأول مرة خلال فترة غامضة في عام 1988. وقد أدى تمرير بلوتو القصير أمام نجم مختلف في 19 يوليو إلى أن يعتقد الباحثون أن هناك تغيرًا جذريًا في الغلاف الجوي ، ولكن من غير الواضح ما إذا كان كان الجو يسخن أو يبرد.
البيانات الناتجة عن هذا الغموض ، عندما مر بلوتو أمام نجم يعرف باسم P131.1 ، أدت إلى النتائج الحالية. ؟ هذه هي المرة الأولى التي سمح لنا فيها الغموض بالتحقيق بعمق في جو بلوتو بواسطة تلسكوب كبير ، والذي يعطي دقة مكانية عالية لبضعة كيلومترات؟ قال إليوت. يأمل في استخدام هذه الطريقة لدراسة كائنات بلوتو وحزام كويبر بشكل أكثر تكرارًا في المستقبل.
بعثة إلى بلوتو
سمحت وكالة ناسا مؤخرًا لمهمة New Horizons Pluto-Kuiper Belt لبدء بناء المركبات الفضائية والأنظمة الأرضية. ستكون المهمة الأولى إلى بلوتو وحزام كويبر. ريتشارد ب. بينزل ، أستاذ علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب (EAPS) في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، هو باحث مشارك.
من المقرر إطلاق مركبة الفضاء نيو هورايزونز في يناير 2006 ، لتتخطى كوكب المشتري لتعزيز الجاذبية والدراسات العلمية في عام 2007 ، وتصل إلى بلوتو وشارون مون في بلوتو في صيف 2015. بلوتو هو الكوكب الوحيد الذي لم يلاحظ بعد من مسافة قريبة . ستسعى هذه المهمة للإجابة على الأسئلة حول الأسطح والأجواء الداخلية والديكورات والبيئات الفضائية لكوكب النظام الشمسي الخارجي وقمره.
في غضون ذلك ، يأمل الباحثون في استخدام SOFIA ، وهو تلسكوب بطول 2.5 متر مركب في طائرة تصنعها وكالة ناسا بالتعاون مع وكالة الفضاء الألمانية ، بدءًا من عام 2005. سيتم إرسال SOFIA إلى الموقع الصحيح حول العالم من أجل من الأفضل مراقبة الغيبيات ، وتوفير بيانات عالية الجودة على أساس أكثر تواترا بكثير مما هو ممكن باستخدام التلسكوبات الأرضية وحدها.
بالإضافة إلى إليوت ، فإن المؤلفين المشاركين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا هم خريج الفيزياء حديثًا كيلي ب. طلاب الدراسات العليا سوزان د. كيرن ومايكل جيه بيرسون ؛ خريج معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مؤخرا كوليت سالك. والملاحة والملاحة الجوية كبار جينغ جينغ تشو.
وكان من بين المتعاونين مع كلية ويليامز جاي إم. باساشوف ، أستاذ علم الفلك. بريس أ. بابكوك ، فيزيائي الموظفين ؛ ستيفن سوزا ، مشرف المرصد ؛ والجامعة ديفيد ر. Ticehurst. استخدموا تلسكوب جامعة هاواي على ارتفاع 13800 قدم من بركان هاواي ماونا كيا وكاشف ويليامز كوليدج الإلكتروني عادة جزء من رحلات الكسوف.
المتعاونين مع كلية بومونا هم Alper Ates و Ben Penprase. المتعاونة في جامعة بوسطن هي أماندا بوش. المتعاونين في مرصد لويل هم مارك بوي وتيد دنهام وستيفن إيكنبري وكاثي أولكين وبريان دبليو تايلور ولورنس واسرمان. المتعاونين في بوينغ هم دويل هول ولويس روبرتس.
المتعاونة في تلسكوب الأشعة تحت الحمراء في المملكة المتحدة هي Sandy K. Leggett. المتعاونون في المرصد البحري الأمريكي هم ستيفن إي ليفين ورونالد سي ستون. المتعاون كورنيل هو داي سيك مون. كان ديفيد أوسيب وجوانا إي توماس أوسيب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وهم الآن في مراصد كارنيجي. جون ت. راينر في منشأة تلسكوب الأشعة تحت الحمراء التابعة لوكالة ناسا. ديفيد ثولين موجود في جامعة هاواي.
تم تمويل هذا العمل من قبل Research Corp. ومعهد أبحاث الجنوب الغربي ومؤسسة العلوم الوطنية وناسا.
المصدر الأصلي: MIT News Release
