Mala astronomía | La atmósfera de Plutón comienza a congelarse

El transbordador espacial New Horizons sobrevoló Plutón en julio de 2015, cubriendo solo 12.500 kilómetros de su superficie. Después de un viaje de 5 mil millones de kilómetros և devuelve imagenes increibles և Datos mundiales pequeños y helados.

La misión fue creada, diseñada, construida y operada en un tiempo récord, ya que los científicos querían llegar a Plutón lo más rápido posible. ¿Por qué? Como Plutón orbita al Sol en una dirección elíptica adecuada, fue el punto más cercano al Sol alrededor de 1989. Después de eso, a medida que se aleja lentamente de su órbita de 248 años, se congelará lentamente. Plutón tiene una atmósfera de nitrógeno increíblemente delgada: solo 1/10000th: tan grueso como la Tierra, pero está ahí. A medida que bajaba la temperatura, los científicos temían que se congelara cuando la sonda llegara allí.

Como resulta, lo hicieron en el momento adecuado. La atmósfera tal como está todavía estaba haciendo su trabajo cuando New Horizons era una cosa del pasado. Para 2018, sin embargo, había evidencia de que la atmósfera comenzaba a condensarse.

El 15 de agosto de 2018, visto desde la Tierra, Plutón pasó directamente frente a la estrella. UCAC4 341-187633:, que es solo un poco más brillante que el propio Plutón. Tal evento se llama él secreto, և pueden ser extremadamente útiles para los astrónomos. a veces da el tamaño y ¡incluso el caballo! objeto de cierre.

El tiempo y el lugar lo son todo para la ocultación. Hace un camino a través de la Tierra como un eclipse, lo ves dentro de ese camino, pero no afuera. Por esconder a Plutón 2018 La frontera sur era Belice y Guatemala en Centroamérica, y la frontera norte cruzaba el norte de Estados Unidos. La línea central, donde la estrella pasaría directamente a través de Plutón, se cruzaba con México, a lo largo de la costa, y luego tan al este como el Atlántico.

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Algunos observadores lograron medir el brillo de la estrella. Si Plutón no tuviera atmósfera, el brillo de la estrella disminuiría muy rápidamente a medida que el cuerpo sólido del universo pasara frente a ella. Pero la atmósfera está ahí, de hecho está bastante por encima de la superficie, por lo que la estrella se oscureció gradualmente ացավ volvió a brillar con el tiempo. Esto puede informar a los científicos sobre la estructura vertical de la atmósfera, lo cual es extremadamente útil para describirla.

El gráfico en el diagrama aquí también muestra un fuerte aumento en el brillo en medio del evento. El aire dobla la luz, como se dobla una cuchara en un vaso de agua. A esto se le llama un gran avance. Cuando la estrella estaba al otro lado de Plutón, justo después del centro de Plutón, el aire en las afueras del mundo reflejaba la luz de las estrellas al observador, provocando lo que se llama llamarada central. Si miraba a través de un telescopio lo suficientemente grande, era como si Plutón estuviera rodeado por un anillo de luz brillante. Este suele ser el caso del camuflaje cuando el objeto de cierre tiene una atmósfera. le pasó a Tritón satélite de Neptuno por ejemplo. Esta llamarada también puede decirles mucho a los astrónomos sobre la atmósfera del objeto.

Entonces, ¿Cuáles fueron los resultados? Cuando New Horizons cambió a Plutón en 2015, la atmósfera se volvió más densa, duplicando la presión superficial cada década. La nave espacial midió una presión en la superficie de aproximadamente 11,5 microbarbs (11,5 millonésimas) La presión del nivel del mar en la Tierra): Dada la tendencia, Se esperaba que la medición de 2018 fuera de más de 14 microbarras.

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No. Esto muestra que la tendencia de aumento de la presión finalmente se ha detenido.

La atmósfera de Plutón no es como la Tierra donde se alcanza el equilibrio, և la presión permanece relativamente sin cambios*. La atmósfera de Plutón se genera por calentamiento superficial և por hielo de nitrógeno sublime, convirtiéndose en gas. La velocidad a la que esto sucede depende de la temperatura. La órbita de Plutón está a 4.5 a 7.5 mil millones de kilómetros de Ar, por lo que recibe casi tres veces más Ar de lo que es. perihelio (Más cerca del sol) entonces afelion (cuando está más lejos). Esto significa que cuando comienza a moverse más lejos, la temperatura baja tanto que el nitrógeno deja de sublimarse, el proceso va en la dirección opuesta y el gas nitrógeno en el aire comienza a enfriarse gradualmente.

¿Pero por qué ahora? Después de todo, Plutón estaba más cerca del Sol unos 30 años antes de la ocultación.

La razón es: Inercia térmica. Plutón estaba recibiendo su dosis máxima de Ar en 1989, pero incluso cuando estaba (muy lentamente) más lejos de Ar, todavía estaba recibiendo Ar, calentándose más rápido de lo que podría irradiar ese calor (bueno, -230 ° C) no es cierto. . fiebre pero sabes a lo que me refiero). Así que pasó algún tiempo antes de que pudiera empezar a congelarse de nuevo. Probablemente debería haber comenzado justo después de que New Horizons llegara allí.

Pasar un buen rato. Debo mencionar que el camuflaje en 2015, justo antes del vuelo a New Horizons, mostró que la atmósfera era no plegable, և resultados publicados en 2020 (: Publicado a principios de 2021): Entonces, es gracioso para mí que antes de que se analizaran esas observaciones, el secreto de 2018 ya mostraba que el aire se estaba derrumbando. A veces la ciencia lleva algo de tiempo և los resultados pueden cruzarse.

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Si los resultados ocultos de 2018 muestran que la atmósfera está comenzando a congelarse, entonces Plutón finalmente está comenzando a congelarse lo más cerca posible de Marte. Su órbita la llevará más lejos en décadas, cuando la próxima llegue a Afelion, alrededor de 2213. La atmósfera estará casi congelada, probablemente permanecerá así durante otro siglo, hasta que comience a soplar lentamente de nuevo, a medida que la tenue luz del sol calienta la superficie.

Con suerte, antes habríamos enviado más sondas (tal vez incluso personas).


*Allí: están: algunas similitudes; ambos son principalmente nitrógeno, և ambos pueden crear un cielo azul. Además, el aire de la Tierra es un poco frío. así es como obtenemos nieve. Pero pasa en invierno que se debe a la inclinación clave de la Tierra y no tan lejos del sol..

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