Nova analiza večletnih opazovanj Plutona kaže, da se v njegovi izjemno redki atmosferi dogaja pomembna sprememba. Po obdobju relativne stabilnosti so raziskovalci zaznali padec atmosferskega tlaka, ki je pri enem od uporabljenih modelov znašal 16 ± 2 odstotka. Rezultati nakazujejo, da bi se lahko atmosfera pritlikavega planeta ob nadaljnjem ohlajanju začela krčiti.
Plutonova atmosfera po novih meritvah kaže znake sprememb in morebitnega krčenja. (foto: Dnevne Novice / AI ilustracija)
Pluton se od Sonca oddaljuje že več desetletij, vendar se njegova atmosfera dolgo ni obnašala tako, kot bi morda pričakovali. Atmosferski tlak je po starejših opazovanjih še naprej naraščal, nato pa se je za nekaj let ustalil. Najnovejša analiza zdaj kaže, da bi se razmere lahko začele spreminjati.
Kot poroča Universe Today, je mednarodna skupina 17 raziskovalcev pod vodstvom Amande A. Sickafoose s Planetary Science Institute analizirala deset zvezdnih okultacij Plutona med avgustom 2017 in julijem 2023.
Pri zvezdni okultaciji Pluton z našega zornega kota potuje pred oddaljeno zvezdo. Tik preden zvezda izgine za njim, njena svetloba prehaja skozi njegovo tanko atmosfero. Astronomi lahko iz načina, kako svetloba oslabi, sklepajo o lastnostih atmosfere in spremljajo njihove spremembe skozi čas.
Primerjava desetih takšnih dogodkov je pokazala, da sta velikost in tlak Plutonove atmosfere od preleta sonde New Horizons leta 2015 do približno leta 2021 ostajala razmeroma stabilna. Poznejša opazovanja pa nakazujejo zmanjšanje tlaka.
Kaj pomeni 16-odstotni padec?
Številko 16 odstotkov je treba razlagati previdno. Raziskovalci so uporabili dva različna modela, rezultat pa ne pomeni, da je Pluton izgubil 16 odstotkov celotne atmosfere.
Pri modelu čiste zgornje atmosfere so na referenčnem polmeru 1275 kilometrov ugotovili zmanjšanje tlaka za 7 ± 6 odstotkov. Pri modelu, ki upošteva tudi Plutonovo značilno meglico, pa so na referenčnem polmeru 1215 kilometrov zaznali 16 ± 2 odstotka nižji tlak.
Avtorji znanstvene raziskave, sprejete v revijo The Planetary Science Journal, so pri zaključkih previdni. Podatki kažejo na nedavno zmanjšanje atmosferskega tlaka, vendar bodo za potrditev dolgoročnega trenda potrebna nova opazovanja.
Če bodo prihodnje meritve pokazale nadaljevanje padanja tlaka, bo precej bolj jasno, ali astronomi dejansko spremljajo začetek krčenja Plutonove atmosfere.
Zakaj se Plutonova atmosfera spreminja?
Odgovor je povezan z nenavadno Plutonovo orbito. Za en obhod okoli Sonca potrebuje približno 248 zemeljskih let, njegova razdalja od Sonca pa se med potjo precej spreminja.
Soncu je bil nazadnje najbližje leta 1989 in se od takrat oddaljuje.
Plutonovo atmosfero sestavlja predvsem dušik, njeno stanje pa je tesno povezano z ledom na površju. Ko se površje segreva, lahko hlapne snovi iz ledu prehajajo neposredno v plinasto stanje. Ko temperature padejo, se proces obrne in del plinov lahko kondenzira ter se ponovno nalaga na površju.
Zato bi lahko pričakovali, da bo atmosfera z oddaljevanjem Plutona od Sonca hitro postajala redkejša. Vendar so meritve dolgo kazale drugačno sliko.
Atmosferski tlak je od prvih natančnejših meritev konec osemdesetih let še desetletja naraščal. Ena od razlag je toplotna vztrajnost površja. Plutonov led se na zmanjševanje sončnega obsevanja ne odzove takoj, zato lahko med spremembo njegovega položaja in odzivom atmosfere mine precej časa.
Novi podatki nakazujejo, da se to obdobje zamika morda končuje.
Spremembe so opazili tudi v meglici
Atmosferski tlak ni bil edina stvar, ki je pritegnila pozornost raziskovalcev.
Struktura zgornjega dela Plutonove atmosfere je bila med letoma 2017 in 2023 znotraj merilnih negotovosti razmeroma stabilna. V nižjih plasteh pa so zaznali spremembe v svetlobnih krivuljah.
Podatki so skladni z možnostjo, da se drobni delci Plutonove meglice spuščajo proti površju v obdobjih enega leta ali celo hitreje. V eni od analiziranih svetlobnih krivulj so raziskovalci zaznali tudi znake občasnih vzgonskih valov.
Pluton zato kljub izjemnemu mrazu ni povsem miren in nespremenljiv svet.
Bi lahko Plutonova atmosfera skoraj izginila?
Tega za zdaj ni mogoče napovedati z gotovostjo.
Z nadaljnjim ohlajanjem lahko vse več dušika in drugih hlapnih snovi iz atmosfere kondenzira na površju, zaradi česar bi atmosfera postajala redkejša. Modeli pa se razlikujejo glede tega, kako izrazit bo ta proces in koliko atmosfere bo Pluton ohranil v hladnejšem delu svoje dolge orbite.
Prav zato bodo prihodnje zvezdne okultacije pomembne. Vsaka nova meritev bo raziskovalcem omogočila preveriti, ali tlak še naprej pada ali pa so najnovejši rezultati del kratkotrajnejšega nihanja.
New Horizons je razkril presenetljivo živahen svet
Ko je Nasina sonda New Horizons julija 2015 prvič od blizu opazovala Pluton, je razkrila veliko bolj kompleksen svet, kot so kazala prejšnja opazovanja. Posnetki so pokazali obsežne ledene ravnice, gore in večplastno atmosfersko meglico.
Toda New Horizons je Pluton obiskala le enkrat. Za spremljanje sprememb, ki trajajo leta in desetletja, so zato še vedno ključna opazovanja z Zemlje.
Astronomi podobna presenečenja odkrivajo tudi veliko globlje v vesolju. Na Dnevnih Novicah smo nedavno poročali o najstarejšem znanem kvazarju, ki ponuja vpogled v čas, ko je bilo vesolje še zelo mlado.
Pri Plutonu je zgodba drugačna. Ker eno njegovo leto traja približno 248 zemeljskih let, lahko posamezne sezonske spremembe spremljamo desetletja. Naslednja opazovanja bodo pokazala, ali je zaznani padec tlaka začasno nihanje ali prvi jasnejši znak, da Plutonova atmosfera vstopa v novo, hladnejše obdobje.