جو پلوتو در حال از بین رفتن است

جو پلوتو: نمایی از یک سیاره شبح زده با یک لایه نازک و سفید درخشان در اطراف لبه.

اتمسفر پلوتو هنگامی که سیاره دارای نور پس زمینه است ، قابل مشاهده است ، همانطور که در تصویر 2015 از New Horizons ، هنگامی که از سیاره کوتوله دورتر می شود ، به فضا عمیق تر گرفته می شود. تصویر از طریق ناسا/جان هاپکینز/ SwRI.


جو پلوتو در حال از بین رفتن است

پلوتون دور دارای درجه بالایی استبیضویگردش به دور خورشید شکل مدار پلوتو را در هر 'سال' پلوتونی (248 سال زمینی) برای 20 سال به خورشید از نپتون نزدیک می کند. پلوتو آخرین بار از نپتون در فاصله سالهای 1979 تا 1999 بود. و در حالی که هنوز نسبتا نزدیک به زمین بود ، دانشمندان برای ارسال یک فضاپیما به پلوتون شتافتند. در سال 2015 ، زمانی کهافق های جدیدفضاپیما از پلوتون عبور کرد ، داده هایی که به زمین بازگشت نشان می داد که چگالی جو پلوتو هر دهه دو برابر می شود. اما اخیراً ، در طول سال 2018غیبتداده های ستاره جوانی پلوتو - اتفاقی که جو پلوتو را روشن کرد - داده ها حاکی از آن بود که جو پلوتو در حال کاهش است و سرانجام از بین می رود.

دانشمندانارایه شدهاین نتایج در 4 اکتبر 2021 ، درپنجاه و سومین نشست سالانه DPSبه آنها گفتند که کار جدید آنها این ایده را تأیید می کند که با دور شدن دوباره پلوتو از خورشید در مدار بسیار بیضوی خود ، جو آن یخ زده و دوباره به سطح خود می افتد.الیوت یانگموسسه تحقیقات جنوب غربی (SwRI)نظر داد:


مأموریت New Horizons [داده های عالی در مورد چگالی جو پلوتو] را از پرواز سال 2015 خود بدست آورد ، مطابق با این که جو انبوه پلوتو هر دهه دو برابر می شود. اما مشاهدات ما در سال 2018 نشان نمی دهد که این روند از سال 2015 ادامه دارد.

15 اوت 2018 ، غیبت

ستاره شناسان روی زمین اولین بار در سال 1988 ، در زمان غیبت ستاره ای توسط پلوتون ، جو پلوتو را کشف کردند. در آن زمان ، تمام بشریتپلوتو را نهمین سیاره می داننددر منظومه شمسی ما از سال 2006 ، این سیاره به عنوان یک سیاره کوتوله طبقه بندی شده است. در زمان غیبت 1988 ، نور این ستاره درست قبل از ناپدید شدن در پشت پلوتون کم کم کم شد. کم نور بودن حضور جو نازک و بسیار متراکم پلوتو را نشان داد. سپس New Horizons توانست آن فضا را از فاصله ای نزدیک تحلیل کند ، زیرا در سال 2015 گذشت.

از سال 1988 تا کنون ، ستاره شناسان به ندرت بر جو پلوتون نظارت کرده اندغیبت ستارگانتوسط پلوتون که از زمین دیده می شود. شامگاه 15 آگوست 2018 ، آنها برای غیبت مجدد یک ستاره دوردست توسط پلوتون آماده بودند. آنها می دانستند که پلوتو از مقابل ستاره ای که از ایالات متحده و مکزیک دیده می شود ، عبور می کند. آنها می دانستند که - با روشنایی سیاره کوتوله و جو آن توسط ستاره - سایه ضعیفی از پلوتو در سطح زمین حرکت می کند. خط مرکزی این مسیر سایه دار از باخا کالیفرنیا تا دلاور بود. دانشمندان برای مطالعه پلوتو در زمان غیبت ، تلسکوپ هایی را در امتداد مسیر سایه مستقر کردند ، در حالی که جو آن توسط ستاره نور پس زمینه داشت.

به مدت دو دقیقه ، نور ستاره پس از گذر از جو پلوتون کاهش یافت ، سپس با ظهور ستاره در طرف دیگر پلوتون ، دوباره افزایش یافت. شما می توانید آن را ببینیدمنحنی نوردر قسمت داخلی تصویر زیر اما چرا منحنی W شکل است؟ آن قله مرکزی چیست؟


نقشه با مسیر غیبت پلوتو در سراسر مکزیک ، لوئیزیانا و شمال شرقی ، با یک نمودار درج شده.

در 15 آگوست 2018 ، دانشمندان تلسکوپ هایی را در نزدیک خط مرکزی غیبت یک ستاره توسط پلوتون مستقر کردند. درون صفحه منحنی نوری W شکل را نشان می دهد ، که به ستاره شناسان کمک کرد تا ثابت کنند که جو پلوتون در حال یخ زدن روی سطح آن است ، زیرا از خورشید دورتر می شود. تصویر از طریقSwRI/ ناسا

خواندن فلش مرکزی پلوتو

دانشمندان می توانند منحنی نوری را که هنگام پلوتو به وجود می آید ، تجزیه و تحلیل کنندغیبییک ستاره ، برای کسب اطلاعات در مورد چگالی جو پلوتو. اما توجه کنید که منحنی نوری که روی تصویر بالا قرار گرفته است W شکل است. این دارای چیزی است که ستاره شناسان آن را a می نامندفلش مرکزیبه این فلاش مرکزی برای آن ناظران فقط در خط مرکزی دقیق غیبت ظاهر می شود. این اتفاق زمانی می افتد که ستاره مستقیماً پشت پلوتون قرار دارد ، زمانی که جو پلوتو اجازه می دهد تا نور ستاره پنهان به نقطه ای در مرکز سایه پلوتون شکسته یا خم شود. دیدن این فلاش مرکزی به ستاره شناسان اطمینان می دهد که آنها دقیقاً در مکان مناسب برای مشاهده غیبت هستند. و به آنها این امکان را می دهد که تجزیه و تحلیل آنها از این رویداد تا آنجا که می تواند دقیق باشد. الیوت یانگ توضیح داد:

فلاش مرکزی که در سال 2018 مشاهده شد بسیار قوی ترین فلاش بود که تا به حال در غیبت پلوتون دیده شده است. فلاش مرکزی اطلاعات بسیار دقیقی از مسیر سایه پلوتون بر روی زمین به ما می دهد.

تمام این توجه به جزئیات بسیار مهم زمانی است که شما چندین میلیارد مایل از فضا را در فضایی ضعیف (و موقتی) از دنیایی کوچک مانند پلوتو مشاهده می کنید. این سیاره کوتوله کوچک در مقایسه با 8000 مایل (13000 کیلومتر) زمین کمتر از 1500 مایل (2400 کیلومتر) عرض دارد. به همین دلیل ظاهر یک فلاش مرکزی برای این دانشمندان بسیار مهم بود. این به آنها اطمینان خاطر داد که بله ، جو پلوتو در حال از بین رفتن است. و اکنون ممکن است این س beال مطرح شود - اگر پلوتو بین 1979 و 1999 نزدیکترین فاصله به خورشید بود و اگر New Horizons در سال 2015 همچنان در حال افزایش جو بود ، چرا ما شاهد کاهش آن در سال 2018 بودیم؟ چرا زودتر شروع به افول نکرد؟


دلیل آن همان تأثیر فیزیکی است که باعث می شود شن و ماسه در ساحل در اواخر بعد از ظهر گرم شود ، حتی اگر خورشید در بعد از ظهر بیشترین میزان را داشته باشد.

'تأخیر' یا اینرسی حرارتی

سطح پلوتون یخ زده است. و تا حد زیادی جو نیتروژن آن توسطفشار بخاراز یخهای سطحی آن این گرایش یخ به تغییر حالت با افزایش دما است. بنابراین ، با نزدیک شدن پلوتون به خورشید در فاصله سالهای 1979 تا 1999 ، دمای یخهای سطح آن گرم شد و جو پلوتون از سطح آن شروع به افزایش کرد. اکنون ، با ادامه حرکت پلوتو از خورشید در مدار خود ، دمای یخ روی سطح در حال کاهش است. اما فوراً کاهش نمی یابد دلیلش این است که یخ دارداینرسی حرارتیبه آی تیمغازه هامقداری گرمالزلی یانگاز م Instituteسسه تحقیقاتی Southwest یکی دیگر از متخصصان مأموریت افق های نو پلوتو است. اونظر داد:

قیاس این روش ، نحوه گرمایش خورشید از ماسه در ساحل است. شدت نور خورشید در ظهر زیاد است ، اما ماسه سپس به جذب گرما در طول بعد از ظهر ادامه می دهد ، بنابراین در اواخر بعدازظهر گرم ترین است. تداوم جو جو پلوتون نشان می دهد که مخازن یخ نیتروژن در سطح پلوتون با گرمای ذخیره شده در زیر سطح گرم نگه داشته شده اند. داده های جدید نشان می دهد که آنها شروع به سرد شدن کرده اند.

بنابراین مشاهدات جدید پلوتو در زمان غیبت 2018 به دانشمندان کمک می کند تا نه تنها جو سیاره کوتوله ، بلکه نحوه ذخیره و انتشار گرما توسط پلوتو را نیز درک کنند.


نمودار منظومه شمسی که مدارها را نشان می دهد ، از جمله بیضوی پلوتون.

این نقشه منظومه شمسی موقعیت پلوتو را در اکتبر 2021 نشان می دهد. پلوتون از 1979 تا 1999 از نپتون به خورشید نزدیکتر بود. اکنون در مدار بیضوی خود به دورتر حرکت می کند و حتی به دامنه یخ تری منتقل می شود. تصویر از طریقسایبرسکیبه

نتیجه: جو پلوتو در حال از بین رفتن است. دانشمندان تغییر بزرگی را نسبت به زمان بازدید New Horizons از پلوتو در سال 2015 در مقابل منظره ای در زمان غیبت در 2018 مشاهده کرده اند. با دور شدن سیاره از خورشید در مدار طولانی خود ، جو در حال یخ زدن و سقوط به سطح است.

از طریق موسسه تحقیقاتی Southwest