Als das Raumschiff New Horizons 2015 in Pluto ankam, enthüllte die Sonde die wahre Natur des Zwergplaneten: Pluto ist ein gefrorener Klumpen, sicher, aber es ist ein seltsamer und interessanter Klumpen.
Pluto hat eine herzförmige Eisdecke, die theoretisch einen Ozean verbergen könnte. Ohne offensichtlichen Grund spuckt Pluto Röntgenstrahlen aus. Und als New Horizons Plutos Temperatur einnahm, war der Zwergplanet sogar kälter als jeder vorhergesagt hatte. Forscher waren verwirrt.,
Earthbound instrumente gemessen Pluto zu werden minus 280 grad Fahrenheit (-173 Celsius). New Horizons zeigte, dass Plutos Thermostat auf 330 Grad unter Fahrenheit (-201 Celsius) gewählt wurde.
Pluto lässt den kältesten Fleck der Erde geradezu mild erscheinen: 2013 gaben Forscher bekannt, dass ein NASA-Satellit eine Rekordkühlung in der Antarktis bei minus 135,8 (-93,2 Grad Celsius) beobachtete, einer Temperatur, die Menschen nur drei Minuten überleben konnten.
Sie würden erwarten, dass Pluto kühl ist. Der Zwergplanet driftet in einer durchschnittlichen Entfernung von 3 durch die Nebenstraßen des Sonnensystems.,67 Milliarden Meilen (5,9 Milliarden Kilometer) von der Sonne. Die Erde ist 40 mal so nah an unserem Stern. Pluto ist klein, was bedeutet, dass seine Schwerkraft schwach ist.
Ohne festen Griff gelangt seine Atmosphäre in den Weltraum. Tatsächlich erschwerte die Dünnheit der Plutoatmosphäre die Schätzung der Temperatur von der Erde aus sehr, sagte Xi Zhang, Planetenwissenschaftler an der University of California in Santa Cruz.
Pluto ist nicht so weit entfernt, dass die Chemikalien in seiner Atmosphäre immun gegen Sonnenlicht sind., Die Forscher vermuten, dass die ultravioletten Strahlen der Sonne Stickstoff, Methan und andere Gase in Plutos Atmosphäre abbauen und einen Dunst fester Partikel erzeugen.
„Die Bilder von New Horizons zeigten im Grunde genommen viele Dunstpartikel“, sagte Zhang.
Zhang und seine Kollegen argumentieren in einem Bericht, der diese Woche in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, dass Plutos dunstiger Mantel erklärt, warum der Zwergplanet besonders kühl ist.
Plutos Dunst ist so reichlich vorhanden, dass er viel Sonnenstrahlung absorbieren kann, sagte Zhang, obwohl es viel Unsicherheit über diese komplexe atmosphärische Chemie gibt.,
„Wir kennen die detaillierte Zusammensetzung der Dunstpartikel wirklich nicht“, sagte er.
Es ist bekannt, dass sich der Smog hoch in Plutos Atmosphäre bildet, mehrere hundert Meilen weiter oben. Gase kondensieren auf den Partikeln.
Die Partikel fallen nach unten und verketten sich wie eine Formation von Fallschirmspringern-außer dass die chemischen Cluster vor der Landung nicht abbrechen.
New Horizons entdeckte eine dicke Schicht dieser Kohlenwasserstoffpartikel, Tholine genannt, die Plutos Oberfläche rot färben.,
Entscheidend ist, dass die Dunstpartikel viel größer sind als Gasmoleküle, was bedeutet, dass die Fähigkeit des Dunstes, sich aufzuheizen und abzukühlen, größer ist.
Bei der Modellierung der Wärmeübertragung durch Plutos Atmosphäre stellten Zhang und seine Kollegen fest, dass der Nettoeffekt abkühlt; Der Dunst absorbiert Sonnenenergie und strahlt sie in den Weltraum aus, ein bisschen wie Schweiß, der Körperwärme ableitet.
Frühere Hypothesen deuteten darauf hin, dass gasförmiger Cyanwasserstoff das Kühlmittel war.
Die jüngsten Sonden von Pluto fanden jedoch zu wenig Gas, sagte Zhang., Wasserdampf könnte auch Pluto kühlen, aber Zhang sagte, dass die schiere Menge an Dampf, die benötigt würde, dies zu einer zweifelhaften Aussicht machte.
In einem begleitenden Kommentar in Nature beschrieb Robert West, Experte für Planetenatmosphären am Jet Propulsion Laboratory von Caltech, diese Schlussfolgerung als „bemerkenswert“.
Aber West schrieb auch, dass „der Fall für unser Verständnis der atmosphärischen Temperatur von Pluto noch nicht abgeschlossen ist.“
Das Modell der Studienautoren zeigt an, dass Plutos Smog im Infrarotspektrum Wärme in den Weltraum abstrahlt – ein Merkmal, für das New Horizons nicht geeignet war.,
Forscher können ihre Antwort innerhalb von zwei Jahren haben. Das James Webb Telescope, das Observatorium, das 2019 in den Weltraum starten soll, wird über die richtigen Instrumente verfügen.
„Das ist vielleicht das beste Teleskop, das wir je gebaut haben“, sagte Zhang.
Einmal auf Pluto gerichtet, zeigt das Webb-Teleskop, ob der Zwergplanet tatsächlich im Infrarot schwitzt.