ดาวพลูโตนั้นเย็นยะเยือกอย่างแน่นอน แต่งานวิจัยใหม่ได้เปิดเผยว่าบรรยากาศของมันอุ่นขึ้นเล็กน้อย
นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของหอดูดาวยุโรปใต้พบว่ามีเธนจำนวนมากโดยไม่คาดคิดในชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตซึ่งช่วยให้มันอยู่ได้ประมาณ 40 องศาที่อบอุ่นกว่าพื้นผิวดาวเคราะห์แคระ บรรยากาศอุ่นถึง -180 องศาเซลเซียส (-356 องศาฟาเรนไฮต์) เมื่อเทียบกับพื้นผิวที่มักจะ -220 องศาเซลเซียส (-428 องศาฟาเรนไฮต์)
“ มีเธนจำนวนมากในบรรยากาศมันชัดเจนว่าทำไมบรรยากาศของพลูโตจึงอบอุ่น” Emmanuel Lellouch จาก Observatoire de Paris ในฝรั่งเศสกล่าว Lellouch เป็นผู้เขียนนำรายงานการรายงานผลซึ่งอยู่ในวารสาร ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์.
ดาวพลูโตซึ่งมีขนาดประมาณหนึ่งในห้าของโลกประกอบด้วยหินและน้ำแข็งและโคจรรอบดวงอาทิตย์ไกลกว่าโลกประมาณ 40 เท่า
เป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่ทศวรรษ 1980 ที่ดาวพลูโตยังมีบรรยากาศบาง ๆ ผอมบาง ไนโตรเจนที่อุดมไปด้วยพร้อมกับร่องรอยของมีเธนและอาจเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์ถูกดันขึ้นสู่พื้นผิวด้วยความดันบรรยากาศเพียงหนึ่งแสนล้านส่วนของโลกบนโลกหรือประมาณ 0.015 millibars พลูโตเคลื่อนห่างจากดวงอาทิตย์ในช่วงการโคจรนาน 248 ปีบรรยากาศของมันจะค่อยๆแข็งตัวและตกลงสู่พื้น ในช่วงเวลาที่อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากขึ้นตามที่เป็นอยู่ในขณะนี้อุณหภูมิของพื้นผิวของแข็งของดาวพลูโตเพิ่มขึ้นทำให้น้ำแข็งระเหยเป็นแก๊ส
จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้สามารถศึกษาเฉพาะส่วนบนของชั้นบรรยากาศของพลูโต นักดาราศาสตร์ก็สามารถแสดงให้เห็นว่าบรรยากาศชั้นบนของดาวพลูโตนั้นอบอุ่นกว่าพื้นผิวประมาณ 50 องศา การสำรวจเหล่านั้นไม่สามารถส่องแสงใด ๆ ที่อุณหภูมิบรรยากาศและความดันใกล้กับพื้นผิวของดาวพลูโต แต่การสังเกตใหม่ที่ไม่เหมือนใครซึ่งทำด้วย CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) ซึ่งติดอยู่กับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของ ESO ได้เผยให้เห็นว่าบรรยากาศโดยรวมไม่ใช่แค่บรรยากาศบนมีอุณหภูมิเฉลี่ยต่ำกว่าพื้นผิวมาก
โดยปกติแล้วอากาศที่อยู่ใกล้พื้นผิวโลกนั้นอุ่นกว่าอากาศที่อยู่เหนือมันส่วนใหญ่เป็นเพราะชั้นบรรยากาศถูกทำให้ร้อนจากด้านล่างเนื่องจากรังสีสุริยะทำให้พื้นผิวโลกอุ่นขึ้นซึ่งในทางกลับกันทำให้ชั้นบรรยากาศอบอุ่นเหนือพื้นโลก ภายใต้เงื่อนไขบางประการสถานการณ์นี้กลับด้านเพื่อให้อากาศเย็นลงใกล้พื้นผิวโลก นักอุตุนิยมวิทยาเรียกสิ่งนี้ว่าเลเยอร์ผกผันและอาจทำให้เกิดหมอกควันสะสม
ส่วนใหญ่ถ้าไม่ทั้งหมดของชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตจะเกิดการผกผันของอุณหภูมิ: อุณหภูมิสูงขึ้นและสูงกว่าในบรรยากาศที่คุณมอง การเปลี่ยนแปลงประมาณ 3 ถึง 15 องศาต่อกิโลเมตร (.62 ไมล์) บนโลกภายใต้สถานการณ์ปกติอุณหภูมิจะลดลงผ่านชั้นบรรยากาศประมาณ 6 องศาต่อกิโลเมตร
สาเหตุที่พื้นผิวของดาวพลูโตเย็นมากนั้นเชื่อมโยงกับการมีอยู่ของบรรยากาศของดาวพลูโตและเกิดจากการระเหิดของน้ำแข็งบนพื้นผิว เหมือนเหงื่อที่ทำให้ร่างกายเย็นลงเมื่อระเหยออกจากผิวของผิวระเหิดนี้มีผลเย็นบนพื้นผิวของดาวพลูโต
การสำรวจ CRIRES ยังระบุว่ามีเธนเป็นก๊าซที่พบมากที่สุดเป็นอันดับสองในชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตซึ่งคิดเป็นครึ่งหนึ่งของโมเลกุล “ เราสามารถแสดงให้เห็นว่าปริมาณก๊าซมีเทนเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในกระบวนการให้ความร้อนในบรรยากาศและสามารถอธิบายอุณหภูมิในบรรยากาศที่สูงขึ้นได้” Lellouch กล่าว
โมเดลสองแบบที่แตกต่างกันสามารถอธิบายคุณสมบัติของชั้นบรรยากาศของดาวพลูโต ในตอนแรกนักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่าพื้นผิวของดาวพลูโตปกคลุมด้วยมีเธนบาง ๆ ซึ่งจะยับยั้งการระเหิดของน้ำค้างแข็งไนโตรเจน สถานการณ์ที่สองเรียกใช้การมีอยู่ของแผ่นมีเธนบริสุทธิ์บนพื้นผิว
“ การแยกแยะระหว่างทั้งสองจะต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับพลูโตเมื่อมันเคลื่อนที่ออกจากดวงอาทิตย์” Lellouch กล่าว “ และแน่นอนการสำรวจอวกาศนิวฮอริซอนส์ของนาซ่าจะช่วยให้เรามีเบาะแสมากขึ้นเมื่อมาถึงดาวเคราะห์แคระในปี 2558”
การใช้ภาพตะกั่ว: ความประทับใจของศิลปินว่าพื้นผิวของพลูโตอาจมีลักษณะอย่างไรหากแผ่นมีเทนบริสุทธิ์วางอยู่บนพื้นผิว ที่ระยะทางของดาวพลูโตดวงอาทิตย์จะปรากฏน้อยกว่า 1,000 เท่าของโลก เครดิต: ESO
ที่มา: ESO
