เครดิตรูปภาพ: NASA
ทีมนักดาราศาสตร์จาก MIT รายงานในวันนี้ว่าชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตกำลังขยายตัวแม้ว่าดาวเคราะห์จะอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากขึ้นในวงโคจรวงรี นักดาราศาสตร์คาดว่าจะพบสถานการณ์ตรงกันข้าม บรรยากาศของมันจะหดตัวเมื่อได้รับจากดวงอาทิตย์มากขึ้น แต่มันก็คล้ายกับโลกที่ช่วงบ่ายจะร้อนกว่าตอนเที่ยงเมื่อดวงอาทิตย์สว่างที่สุด หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี NASA จะเปิดตัวภารกิจนิวฮอริซอนส์ภายในปี 2549 เพื่อไปถึงพลูโตในปี 2558
บรรยากาศของดาวพลูโตกำลังขยายตัวแม้ว่ามันจะยังคงอยู่ในวงโคจรที่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์ทีมนักดาราศาสตร์จาก MIT, มหาวิทยาลัยบอสตัน, วิทยาลัยวิลเลียมส์, วิทยาลัยโพโมนา, หอดูดาวโลเวลล์และมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์
ทีมนำโดย James Elliot ศาสตราจารย์ดาราศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ MIT และผู้อำนวยการของ Wallace Observatory ของ MIT ได้ทำการค้นพบนี้โดยดูการลดลงของดาวเมื่อดาวพลูโตผ่านหน้ามันเมื่อวันที่ 20 สิงหาคม 2002 ทีมได้ดำเนินการ การสำรวจใช้กล้องโทรทรรศน์แปดดวงที่หอสังเกตการณ์ภูเขาไฟเมานาเคอา, ฮาลากาลา, หอดูดาวเลีย, หอดูดาวโลเวลล์และหอดูดาวพาโลมาร์
เอลเลียตกล่าวว่าผลลัพธ์ใหม่ดูเหมือนจะใช้งานง่ายเพราะผู้สังเกตการณ์สันนิษฐานว่าบรรยากาศของดาวพลูโตจะเริ่มยุบตัวเมื่อเย็นลง ในความเป็นจริงอุณหภูมิของบรรยากาศไนโตรเจนส่วนใหญ่ของดาวพลูโตได้เพิ่มขึ้นประมาณ 1 องศาเซลเซียสเนื่องจากมันใกล้กับดวงอาทิตย์ที่สุดในปี 1989
เอลเลียตแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของเอฟเฟกต์ความล่าช้าเช่นเดียวกับที่เราพบบนโลกแม้ว่าดวงอาทิตย์จะรุนแรงที่สุดในตอนเที่ยงของวัน แต่ส่วนที่ร้อนแรงที่สุดของวันคือประมาณ 3 ทุ่ม เนื่องจากปีพลูโตมีค่าเท่ากับ 248 ปี Earth และ 14 ปีหลังจากการเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดของดาวพลูโตเท่ากับ 1:15 น. บนโลก. ในอัตราการโคจรของดาวพลูโตอาจใช้เวลาอีก 10 ปีในการทำให้เย็นลงและจะเริ่มเย็นลงเมื่อภารกิจของ NASA New Horizons สู่ดาวพลูโตซึ่งมีกำหนดจะเปิดตัวในปี 2549 จนถึงปี 2558
บรรยากาศไนโตรเจนส่วนใหญ่ของดาวพลูโตนั้นอยู่ในสภาวะสมดุลแรงดันไอกับน้ำแข็งบนพื้นผิวของมันดังนั้นจึงสามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากของความดันในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในอุณหภูมิน้ำแข็งบนพื้นผิว เมื่อพื้นผิวเย็นยะเยือกของมันเย็นลงมันจะควบแน่นกลายเป็นน้ำค้างแข็งขาวที่สะท้อนความร้อนจากดวงอาทิตย์มากขึ้นและยังคงเย็นกว่า เมื่อสิ่งสกปรกในอวกาศและวัตถุสะสมบนพื้นผิวของมันมันมืดลงและดูดซับความร้อนมากขึ้นเร่งผลกระทบภาวะโลกร้อน ดาวพลูโตเริ่มมืดลงตั้งแต่ปีพ. ศ. 2497
? ข้อมูลเดือนสิงหาคม 2545 ทำให้เราสามารถตรวจสอบบรรยากาศของดาวพลูโตได้อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นและให้ภาพที่แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น” เอลเลียตกล่าว
วงโคจรของดาวพลูโตมีลักษณะเป็นวงรีมากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ และแกนการหมุนของมันถูกเอียงด้วยมุมที่มีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับวงโคจรของมัน ปัจจัยทั้งสองอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลอย่างมาก
ยกตัวอย่างเช่นตั้งแต่ปี 1989 ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในท้องฟ้าของพลูโตได้เปลี่ยนไปมากกว่าการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันบนโลกที่ทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างฤดูหนาวและฤดูใบไม้ผลิ อุณหภูมิบรรยากาศของดาวพลูโตนั้นอยู่ระหว่าง -235 ถึง -170 องศาเซลเซียสขึ้นอยู่กับความสูงเหนือพื้นผิว
ดาวพลูโตมีน้ำแข็งไนโตรเจนบนพื้นผิวของมันที่สามารถระเหยสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อมันอุ่นขึ้นทำให้แรงดันพื้นผิวเพิ่มขึ้น หากการเพิ่มขึ้นของบรรยากาศที่สังเกตเห็นนั้นนำไปใช้กับแรงดันพื้นผิวซึ่งเป็นไปได้ว่านี่หมายความว่าอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยของน้ำแข็งไนโตรเจนบนดาวพลูโตได้เพิ่มขึ้นมากกว่า 1 องศาเซลเซียสในช่วง 14 ปีที่ผ่านมาเล็กน้อย
การศึกษาบรรยากาศด้วยเงา
นักวิจัยศึกษาวัตถุที่อยู่ไกลออกไปผ่านเหตุการณ์คล้ายอุปราคาซึ่งวัตถุ (พลูโตในกรณีนี้) เคลื่อนที่ผ่านด้านหน้าของดาวฤกษ์ปิดกั้นแสงของดาวจากมุมมอง นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณความหนาแน่นความดันและอุณหภูมิของบรรยากาศของดาวพลูโตได้ด้วยการบันทึกการหรี่แสงของแสงดาวเมื่อเวลาผ่านไป
การสังเกตสองครั้งหรือมากกว่านั้นในเวลาที่ต่างกันทำให้นักวิจัยได้รับข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ โครงสร้างและอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตได้ถูกกำหนดเป็นครั้งแรกในช่วงการเกิดขึ้นในปี 1988 การผ่านไปอย่างรวดเร็วของดาวพลูโตต่อหน้าดาวฤกษ์ดวงอื่นเมื่อวันที่ 19 กรกฎาคมทำให้นักวิจัยเชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศรุนแรง บรรยากาศกำลังร้อนหรือเย็น
ข้อมูลที่เป็นผลมาจากการบังนี้เมื่อดาวพลูโตผ่านหน้าดาวฤกษ์ที่รู้จักกันในชื่อ P131.1 นำไปสู่ผลลัพธ์ปัจจุบัน นี่เป็นครั้งแรกที่การเกิดการแอบแฝงทำให้เราสามารถสำรวจลึกเข้าไปในชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ซึ่งให้ความละเอียดเชิงพื้นที่สูงไม่กี่กิโลเมตร เอลเลียตกล่าวว่า เขาหวังว่าจะใช้วิธีนี้ในการศึกษาวัตถุพลูโตและแถบไคเปอร์อีกครั้งในอนาคต
ภารกิจสู่พลูโต
เมื่อไม่นานมานี้องค์การนาซ่าได้อนุมัติภารกิจ New Horizons Pluto-Kuiper Belt เพื่อเริ่มการสร้างยานอวกาศและระบบภาคพื้นดิน ภารกิจจะเป็นภารกิจแรกของพลูโตและแถบไคเปอร์ Richard P. Binzel ศาสตราจารย์แห่งโลกวิทยาศาสตร์บรรยากาศและดาวเคราะห์ (EAPS) ที่ MIT เป็นผู้ร่วมวิจัย
ยานอวกาศ Horizo ns ใหม่มีกำหนดจะเปิดตัวในเดือนมกราคม 2006 แกว่งผ่านดาวพฤหัสบดีเพื่อเพิ่มแรงโน้มถ่วงและการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ในปี 2007 และไปถึงดาวพลูโตและดวงจันทร์ของดาวพลูโตในช่วงต้นฤดูร้อนปี 2558 พลูโตเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียว . ภารกิจนี้จะพยายามตอบคำถามเกี่ยวกับพื้นผิวบรรยากาศการตกแต่งภายในและสภาพพื้นที่ของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะและดวงจันทร์
ในขณะเดียวกันนักวิจัยหวังว่าจะใช้โซเฟียกล้องโทรทรรศน์ขนาด 2.5 เมตรที่ติดตั้งบนเครื่องบินที่นาซ่าสร้างขึ้นโดยความร่วมมือกับองค์การอวกาศเยอรมันเริ่มตั้งแต่ปี 2548 โซฟีจะสามารถส่งไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมทั่วโลกเพื่อ ให้สังเกตการแอบแฝงที่ดีที่สุดให้ข้อมูลคุณภาพสูงบนพื้นฐานที่บ่อยกว่าการใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินเพียงอย่างเดียว
นอกจาก Elliot แล้วผู้ร่วมเขียน MIT ยังเป็นบัณฑิตทางวิทยาศาสตร์ล่าสุด Kelly B. Clancy; นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Susan D. Kern และ Michael J. Person; ล่าสุด MIT บัณฑิต Colette V. Salyk; และวิชาการบินและอวกาศอาวุโสจิงจิงคู
ผู้ทำงานร่วมกันของวิทยาลัยวิลเลียมส์ ได้แก่ เจเอ็มพาซาคอฟฟ์ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ ไบรซ์เอแบ็บค้อค็อคนักฟิสิกส์; Steven V. Souza หัวหน้างานหอสังเกตการณ์; และระดับปริญญาตรี David R. Ticehurst พวกเขาใช้กล้องโทรทรรศน์ของมหาวิทยาลัยฮาวายที่ระดับความสูง 13,800 ฟุตของภูเขาไฟฮาวายเมานาเคอาและเครื่องตรวจจับอิเล็กทรอนิกส์ของวิทยาลัยวิลเลียมส์เป็นส่วนหนึ่งของการเดินทางด้วยสุริยุปราคา
ผู้ทำงานร่วมกันของ Pomona College ได้แก่ Alper Ates และ Ben Penprase ผู้ทำงานร่วมกันของมหาวิทยาลัยบอสตันคือ Amanda Bosh ผู้ทำงานร่วมกันของหอดูดาวโลเวลล์คือ Marc Buie, Ted Dunham, Stephen Eikenberry, Cathy Olkin, Brian W. Taylor และ Lawrence Wasserman ผู้ทำงานร่วมกันของโบอิ้ง ได้แก่ Doyle Hall และ Lewis Roberts
ผู้ทำงานร่วมกันในกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดของสหราชอาณาจักรคือ Sandy K. Leggett ผู้ทำงานร่วมกันในการสังเกตการณ์ทางเรือของสหรัฐอเมริกา ได้แก่ Stephen E. Levine และ Ronald C. Stone ผู้ทำงานร่วมกันของ Cornell คือ Dae-Sik Moon David Osip และ Joanna E. Thomas-Osip อยู่ที่ MIT และตอนนี้อยู่ที่หอสังเกตการณ์ Carnegie John T. Rayner อยู่ที่ศูนย์กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดของ NASA David Tholen อยู่ที่มหาวิทยาลัยฮาวาย
งานนี้ได้รับทุนสนับสนุนจากสถาบันวิจัยสถาบันวิจัยภาคตะวันตกเฉียงใต้มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและองค์การนาซ่า
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวประชาสัมพันธ์ของ MIT
