Hűl a Pluto légköre

A Pluto legnagyobb részben nitrogénből álló légköréről jó ideje van információnk, már az űrszonda átrepülése előtt is tudtuk, hogy igen ritka, de jól észlelhető, és a törpebolygó naptávolságától függően változik. Amikor a Pluto napközelben van, több gáz kerül a légkörébe, amikor pedig távolodik a Naptól és lehűl, a légköre elkezd a felszínen kifagyni.

No de miként lehet ezt innen, a Földről megfigyelni? Amikor a Pluto a Földről nézve lassan araszol az égbolton, időnként eltakar egy-egy távoli csillagot. Ezeket a csillagfedéseket hasonlónak képzeljük el, mint egy teljes napfogyatkozást, ilyenkor a csillag egy rövidke időre elhalványul, majd visszafényesedik. Ilyen csillagfedésekre többször is sor került az elmúlt évtizedekben, és 1988-tól kezdve több mérés is zajlott már, egy-egy fedés azonban csak egy egészen szűk területről látható. A legutóbbira 2018-ban került sor, amikor is számos mexikói és USA-beli csillagász szegezte a távcsövét a Pluto és az általa mindössze 2 percre eltakart csillag irányába, számolt be a Délnyugati Kutatóintézet (SwRI), amely egyébként a New Horizons űrszonda irányításáért is felelős.

A légkörrel rendelkező égitestek esetében a fedéskor mért fényerősség-változást a fokozatos elhalványodás és ugyanilyen fokozatos visszafényesedés jellemzi, a fényváltozás egy U alakú görbét rajzol ki. Azonban a Pluto esetében a fedés közepén egy pillanatra, a légkörének fénytörése miatt, az úgynevezett központi villanásnak köszönhetően nem U, hanem W alakú lett ez a görbe. A légkör vizsgálata szempontjából különösen árulkodó a központi villanás.

A Pluto 248 évenként kerüli meg a Napot elnyúlt pályáján, ezalatt a távolságában igen jelentős változás zajlik: napközelkor 30, naptávol idején 50 csillagászati egység (átlag Föld-Nap távolság) a távolsága. Ez azt jelenti, hogy igen nagy eltérés van a kapott besugárzásban is, ez pedig a felszínén uralkodó hőmérsékleti viszonyokra is hat. Az elmúlt 25 évben a Pluto távolodott és egyre kevesebb napfényt kapott, azonban egészen 2018-ig mégis növekedett a felszíni nyomás és a légkör sűrűsége. A kutatók szerint ez a termikus tehetetlenségének köszönhető. „A helyzet hasonló ahhoz, ahogyan a napfény felmelegíti a strand homokját” – magyarázta Dr. Leslie Young, az SwRI kutatója. „Bár a Nap délben süt a legerősebben, a homok mégis késő délután lesz a legforróbb, mivel folyamatosan gyűjti és gyűjti a beérkező napfény melegét.”

A kutatók ebből arra következtetnek, hogy a Pluto felszínén lévő nitrogénkészleteket is „melegen” tartotta az elraktározott hő, ezzel sűrűbb maradhatott a légkör, azonban a 2018-as megfigyeléskor már kifogyott ez a hőraktár, s a légkör emiatt elkezdett a felszínre fagyni.

A Pluto felszínén a legnagyobb nitrogénraktár a szív alakú terület világosabb nyugati részén van, ezt gyakorlatilag egy hatalmas jégmezőként is elképzelhetjük. A csillagfedés során kapott adatokkal a kutatók javítani tudják a Pluto légköri modelljét, s ebből a felszín alatti rétegeinek összetételére vonatkozó információk, különösen a hőátadást korlátozó tényezőket magyarázók is gyarapodnak.