A Pluto havas hegycsúcsai

A Francia Nemzeti Tudományos Kutatási Központ (CNRS), a Lowell Obszervatórium és a NASA kutatói a Pluto egyenlítői vidékének hegyeit ellepő havat vizsgálták, amelyről a New Horizons űrszonda 2015-ös átrepülése során szereztünk tudomást. A törpebolygó Sputnik Planitia nevű területének nyugati peremén a  Cthulhu nevű régió magaslatai felületes szemlélő számára akár az Alpok hegyeinek is tűnhetnek, azonban a Nature Communications hasábjain megjelent tanulmány szerint egészen másképp alakul ki a hótakarójuk.

Az űrszonda nemcsak látható tartományú felvételeket készített (amelyeken a havas csúcsok szembetűnően megjelentek), hanem a terület spektrális tulajdonságait is feltárta, s ebből kiderült, hogy jórészt metán borítja a csúcsokat. A hegyek kb. 2,5-3,5 kilométerre magasodnak ki a környezetükből, a hósipka nagyjából 1,5 km magasságtól felfelé fedi őket.

Azonban, míg a Földön a légköri hőmérséklet normális esetben a magassággal csökken, a hegyeken hidegebb van, mint a hegylábi síkságokon, a Pluto esetében ez pont fordítva zajlik, a légkör alsó néhány kilométernyi részén. A földi hegyekben a talaj közeli meleg levegő felemelkedik, eközben lehűl, a benne lévő vízpára felhőként kicsapódik, és hó hullik a hegytetőkön.

A földi hegyeknél megemelkedő légtömegből a magasban kicsapódó pára felhőképződéshez, s ezen át havazáshoz vezet. A Pluto légkörében viszont a meleg légköri magasságból lefelé áramlik a levegő, s a hideg hegytetőkre közvetlenül kondenzálódik a metánjég.

Forrás: CNRS

A Pluto légköre azonban másképp működik: a metán, amely a légkör magasabb részein található, elnyeli a napsugárzást és felmelegedik, a léghőmérséklet pedig ennek köszönhetően a légköri magassággal együtt növekszik az alsó kilométereken. Ebből csak azok a területek képeznek kivételt, ahol a felszínt fagyott nitrogén borítja, mivel e helyeken a nitrogénjég-réteg a szublimációja révén képes lehűteni a felette lévő légoszlop alsó részét is. Maga a légkör túl ritka ahhoz, hogy a hőmérséklete befolyásolja a felszín hőmérsékletét, és ott, ahol nem borítja fagyott nitrogén, mindig a felszín marad a hidegebb, magasságtól függetlenül. A közvetlenül a felszínnel érintkező légrétegből hideg felszínre kondenzálódik a metán, aztán a már lehűlt és metántartalmát elvesztett, környezeténél sűrűbb légtömeg pedig a völgyek felé süllyed.
A vizsgált területen a hegyek északi oldalain több metánjég található, a kutatók modellszámításai szerint azért, mert azok a pontok kevesebb napsugárzást kaptak, így még hidegebbek, vagyis hidegcsapdaként működve tovább megtartják a rájuk kifagyott metánt. A modellszámítások, amelyekben a Pluto évszakait is figyelembe vették, arra az eredményre jutottak, hogy az elmúlt jó negyedszázad során kissé több mint 1 milliméter metánjég réteg borította be a fehérré vált hegytetőket.