Pluto on varmasti kylmä, mutta uuden tutkimuksen mukaan ilmapiiri on vähän lämpimämpi.
Tähtitieteilijät, jotka käyttävät Euroopan eteläisen observatorion erittäin suurta teleskooppia, ovat löytäneet odottamattoman suuren määrän metaania Pluton ilmakehästä, mikä selvästi auttaa sitä pysymään noin 40 astetta lämpimämpänä kuin kääpiö planeetan pinta. Ilmapiiri lämpenee -180 asteeseen (-356 astetta Fahrenheit) verrattuna pintaan, joka on yleensä -220 astetta (-428 astetta Fahrenheit).
"Kun ilmakehässä on paljon metaania, käy selväksi, miksi Pluton ilmapiiri on niin lämmin", sanoi Emmanuel Lellouch Pariisin Observatoire de Parisista. Lellouch on johtava kirjoittaja tuloksista ilmoittavalle lehdelle, joka on lehdistössä Tähtitiede ja astrofysiikka.
Pluuto, joka on noin viidenneksen maapallon kokoinen, koostuu pääasiassa kivestä ja jäästä ja kiertää noin 40 kertaa kauempana auringosta kuin maa.
1980-luvulta lähtien on ollut tiedossa, että Plutolla on myös ohut, taipuva ilmapiiri. Runsaasti typpeä sekä metaanin ja todennäköisesti hiilimonoksidin jälkiä pidetään pinnalla ilmakehän paineen ollessa vain noin sadastuhannesosa maan pinnasta, tai noin 0,015 millibaaria. Kun Pluto siirtyy pois auringosta, 248 vuotta kestäneellä kiertoradallaan, sen ilmapiiri vähitellen jäätyy ja putoaa maahan. Ajanjaksoina, jolloin se on lähempänä aurinkoa - kuten se on nyt - Pluton kiinteän pinnan lämpötila nousee, aiheuttaen jään sublimoitumisen kaasuksi.
Viime aikoihin saakka vain Pluton ilmakehän yläosia voitiin tutkia. Tarkkailemalla tähtien esiintymistä, ilmiötä, joka tapahtuu, kun aurinkokunnan runko estää valoa taustatähdeltä, tähtitieteilijät pystyivät osoittamaan, että Pluton ylin ilmapiiri oli noin 50 astetta lämpimämpi kuin pinta. Nämä havainnot eivät voineet valaista valoa ilman lämpötilalle ja paineelle lähellä Pluton pintaa. Mutta ainutlaatuiset, uudet havainnot, jotka on tehty ESO: n erittäin suurelle teleskoopille kiinnitetyllä CRyogenic InfraRed Echelle -spektrografilla (CRIRES), ovat nyt paljastaneet, että koko ilmapiirin, ei vain ylemmän ilmakehän, keskimääräinen lämpötila on paljon vähemmän jäykkä kuin pinnan.
Yleensä ilma lähellä Maapallon pintaa on lämpimämpää kuin sen yläpuolella oleva ilma, pääasiassa siksi, että ilmapiiri kuumenee alhaalta, kun aurinko säteily lämmittää Maan pintaa, mikä puolestaan lämmittää ilmakehän kerrosta suoraan sen yläpuolella. Tietyissä olosuhteissa tämä tilanne kääntyy niin, että ilma on kylmempää lähellä Maan pintaa. Meteorologit kutsuvat tätä käänteiskerrokseksi, ja se voi aiheuttaa savusumujen muodostumista.
Suurimmassa osassa Pluton ilmakehää tapahtuu siis lämpötilan vaihtuminen: jos lämpötila on sitä korkeampi, sitä korkeammassa ilmakehässä näytät. Muutos on noin 3–15 astetta kilometriä kohti (.62 mailia). Maapallolla, normaaleissa olosuhteissa, lämpötila laskee ilmakehän kautta noin 6 astetta kilometriä kohti.
Syy siihen, miksi Pluton pinta on niin kylmä, liittyy Pluton ilmakehän olemassaoloon, ja johtuu pintajäämän sublimaatiosta; aivan kuten hiki jäähdyttää vartaloa, kun se haihtuu ihon pinnalta, tällä sublimoinnilla on jäähdytysvaikutus Pluton pintaan.
CRIRES-havainnot osoittavat myös, että metaani on Pluton ilmakehän toiseksi yleisin kaasu, joka edustaa puolta prosenttia molekyyleistä. "Pystyimme osoittamaan, että näillä metaanimäärillä on ratkaiseva merkitys ilmakehän lämmitysprosesseissa ja voimme selittää kohonneen ilmakehän lämpötilan", sanoi Lellouch.
Kaksi erilaista mallia selittää Pluton ilmapiirin ominaisuudet. Ensimmäisessä tähtitieteilijät olettavat, että Pluton pinta on peitetty ohuella metaanikerroksella, mikä estää typpijäämien sublimoitumista. Toinen skenaario vetoaa puhtaiden metaani-laastarien olemassaoloon pinnalla.
"Näiden kahden välillä erottelu vaatii lisätutkimuksia Plutosta, kun se siirtyy pois auringosta", Lellouch sanoo. "Ja tietysti NASAn New Horizons-avaruuskoetin antaa meille myös enemmän johtolankoja, kun se saavuttaa kääpiöplaneetta vuonna 2015."
LEAD IMAGE CAPTION: Taiteilijan käsitys siitä, miltä Pluton pinta voisi näyttää, jos pinnalla on puhtaan metaanin laikkuja. Pluton etäisyydeltä aurinko näyttää noin 1000 kertaa vaaleampi kuin maan päällä. Luotto: ESO
Lähde: ESO
