Плутон и Харон, вид с поверхности одного из недавно обнаруженных спутников-кандидатов Плутона. Изображение предоставлено Дэвидом Агиларом (CfA). нажмите, чтобы увеличить
Меркурий кипит. Марс замерзает. Земля в самый раз. Когда дело доходит до температур планет, имеет смысл, что они должны становиться холоднее, чем дальше от Солнца. Но тогда есть Плутон. Предполагалось, что этот отдаленный мир может быть еще холоднее, чем должен быть. Смитсоновские ученые теперь доказали, что это правда.
Ученые продолжают обсуждать, является ли Плутон планетой или его следует считать беженцем из пояса Койпера. Безотносительно его классификации, Плутон и его луна Харон, несомненно, хранят секреты о ранней истории формирования планет. Харон составляет примерно половину диаметра самой планеты, и они образуют уникальную пару в нашей солнечной системе. Как они оказались вместе, остается загадкой.
Расположенный в тридцать раз дальше от Солнца, чем Земля, солнечный свет, достигающий поверхности Плутона, в лучшем случае слабый, а днем дома он напоминает темные сумерки. Температура Плутона широко варьируется в течение его орбиты, так как Плутон может быть так близко к Солнцу, как 30 астрономических единиц (AU) и до 50 AU. (AU - это среднее расстояние от Земли до Солнца, равное 93 миллионам миль.) Когда Плутон удаляется от Солнца, ожидается, что его тонкая атмосфера замерзнет и упадет на поверхность в виде льда.
Отраженный солнечный свет, собранный такими приборами, как телескоп Кека на Гавайях и космический телескоп Хаббла, предполагал, что поверхность Плутона может быть холоднее, чем должна быть, в отличие от поверхности Харона. Тем не менее, ни один телескоп, способный непосредственно измерять их тепловую эмиссию (их тепло), не был способен достаточно точно наблюдать, чтобы различить два тела. Их близкая близость представляла огромную проблему, так как они никогда не были дальше, чем 0,9 угловых секунды, о длине карандаша, видимого на расстоянии 30 миль.
Теперь впервые смитсоновские астрономы, использующие Submillimeter Array (SMA) на Мауна-Кеа на Гавайях, провели прямые измерения теплового тепла из обоих миров и обнаружили, что Плутон действительно холоднее, чем ожидалось, холоднее, чем Харон.
«Мы все знаем о Венере и ее безудержном парниковом эффекте», - сказал Марк Гервелл из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA), соавтор этого исследования вместе с Брайаном Батлером из Национальной радиоастрономической обсерватории. «Плутон - это динамичный пример того, что мы можем назвать анти-парниковым эффектом. Природа любит оставлять нас с загадками - и это была большая проблема ».
Во время наблюдений SMA использовала свою самую расширенную конфигурацию для получения интерферометрических данных с высоким разрешением, позволяя получать отдельные показания «термометра» для Плутона и Харона. Было установлено, что температура покрытой льдом поверхности Плутона составляла около 43 К (-382 градуса по Фаренгейту) вместо ожидаемых 53 К (-364 градуса по Фаренгейту), как на соседнем Хароне. Это соответствует современной модели, согласно которой низкая температура Плутона обусловлена равновесием между поверхностным льдом и его тонкой азотной атмосферой, а не только с приходящей солнечной радиацией. Солнечный свет (энергия), достигающий поверхности Плутона, используется для преобразования части азотного льда в газ, а не для нагрева поверхности. Это похоже на то, как испарение жидкости может охлаждать поверхность, например, пот, охлаждая вашу кожу.
«Эти результаты действительно захватывающие и веселые», - сказал Гурвелл. «Представьте, что вы измеряете температуру почти на расстоянии трех миллиардов миль, не совершая звонков на дом!»
Это исследование будет представлено на 207-м заседании Американского астрономического общества в Вашингтоне, округ Колумбия.
Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (CfA) со штаб-квартирой в Кембридже, штат Массачусетс, является совместным сотрудничеством Смитсоновской астрофизической обсерватории и обсерватории Гарвардского колледжа. Ученые CfA, объединенные в шесть исследовательских отделов, изучают происхождение, эволюцию и судьбу вселенной.
Источник: пресс-релиз CfA
