Crédito de imagem: NASA
Uma equipe de astrônomos do MIT informou hoje que a atmosfera de Plutão está se expandindo, mesmo quando o planeta está se afastando do Sol em sua órbita elíptica. Os astrônomos esperavam encontrar a situação oposta; que sua atmosfera encolheria à medida que se afasta do Sol, mas é semelhante à Terra, onde o início da tarde é mais quente que o meio dia, quando o Sol está mais brilhante. Se tudo der certo, a NASA lançará sua missão New Horizons em 2006 para alcançar Plutão em 2015.
A atmosfera de Plutão está se expandindo enquanto continua em sua longa órbita longe do sol, relatam uma equipe de astrônomos do MIT, Universidade de Boston, Williams College, Pomona College, Observatório Lowell e Universidade Cornell, na edição de 10 de julho da revista Nature.
A equipe, liderada por James Elliot, professor de astronomia planetária do MIT e diretor do Observatório Wallace do MIT, fez essa descoberta observando o escurecimento de uma estrela quando Plutão passou à sua frente em 20 de agosto de 2002. realizar observações usando oito telescópios no Observatório Mauna Kea, Haleakala, Lick Observatory, Lowell Observatory e Palomar Observatory.
Elliot disse que os novos resultados parecem contra-intuitivos, porque os observadores assumiram que a atmosfera de Plutão começaria a entrar em colapso quando esfriasse. De fato, a temperatura da atmosfera de nitrogênio de Plutão aumentou cerca de 1 grau Celsius desde que estava mais próxima do sol em 1989.
Elliot atribui o aumento ao mesmo efeito de lag que experimentamos na Terra - mesmo que o sol seja mais intenso no seu ponto mais alto ao meio-dia, a parte mais quente do dia é por volta das 15h. Como o ano de Plutão é igual a 248 anos terrestres, 14 anos após a aproximação mais próxima de Plutão ao Sol são 13h15. na terra. Na velocidade da órbita de Plutão, pode levar mais 10 anos para esfriar e estaria começando a esfriar quando a missão da New Horizons da NASA em Plutão, programada para ser lançada em 2006, a atingir em 2015.
A atmosfera predominantemente de nitrogênio de Plutão está em equilíbrio de pressão de vapor com seu gelo na superfície e, portanto, pode sofrer grandes mudanças na pressão em resposta a pequenas mudanças na temperatura do gelo na superfície. À medida que sua superfície gelada fica mais fria, ela se condensa em uma geada branca fresca que reflete mais calor do sol e fica mais fria ainda. À medida que a sujeira e os objetos do espaço se acumulam em sua superfície, escurece e absorve mais calor, acelerando o efeito do aquecimento. Plutão está escurecendo desde 1954.
"Os dados de agosto de 2002 nos permitiram investigar muito mais profundamente a atmosfera de Plutão e nos deram uma imagem mais precisa das mudanças que ocorreram", disse Elliot.
A órbita de Plutão é muito mais elíptica do que a dos outros planetas, e seu eixo rotacional é inclinado por um grande ângulo em relação à sua órbita. Ambos os fatores podem contribuir para drásticas mudanças sazonais.
Desde 1989, por exemplo, a posição do sol no céu de Plutão mudou mais do que a mudança correspondente na Terra que causa a diferença entre inverno e primavera. A temperatura atmosférica de Plutão varia entre -235 e -170 graus Celsius, dependendo da altitude acima da superfície.
Plutão tem gelo de nitrogênio em sua superfície que pode evaporar na atmosfera quando fica mais quente, causando um aumento na pressão da superfície. Se o aumento observado na atmosfera também se aplica à pressão superficial - o que provavelmente ocorre - isso significa que a temperatura média da superfície do gelo de nitrogênio em Plutão aumentou um pouco mais de 1 grau Celsius nos últimos 14 anos.
ESTUDANDO ATMOSFERAS COM SOMBRAS
Pesquisadores estudam objetos distantes através de eventos ocultos - tipo eclipse, nos quais um corpo (neste caso, Plutão) passa na frente de uma estrela, bloqueando a luz da estrela. Registrando o escurecimento da luz das estrelas ao longo do tempo, os astrônomos podem calcular a densidade, pressão e temperatura da atmosfera de Plutão.
Observar duas ou mais ocultações em momentos diferentes fornece aos pesquisadores informações sobre mudanças na atmosfera do planeta. A estrutura e a temperatura da atmosfera de Plutão foram determinadas pela primeira vez durante uma ocultação em 1988. A breve passagem de Plutão na frente de uma estrela diferente em 19 de julho levou os pesquisadores a acreditar que uma mudança drástica na atmosfera estava em andamento, mas não estava claro se a atmosfera estava esquentando ou esfriando.
Os dados resultantes dessa ocultação, quando Plutão passou na frente de uma estrela conhecida como P131.1, levaram aos resultados atuais. "É a primeira vez que uma ocultação nos permite investigar tão profundamente a atmosfera de Plutão com um grande telescópio, que fornece uma alta resolução espacial de alguns quilômetros", Elliot disse. Ele espera usar esse método para estudar objetos de Plutão e do Cinturão de Kuiper com mais frequência no futuro.
MISSÃO AO PLUTO
A NASA autorizou recentemente a missão New Horizons Pluto-Kuiper Belt para começar a construir naves espaciais e sistemas terrestres. A missão será a primeira a Plutão e ao Cinturão de Kuiper. Richard P. Binzel, professor de ciências da terra, atmosféricas e planetárias (EAPS) no MIT, é co-investigador.
A sonda New Horizons está programada para ser lançada em janeiro de 2006, passando por Júpiter para um aumento da gravidade e estudos científicos em 2007 e alcançando Plutão e Charon, lua de Plutão, já no verão de 2015. Plutão é o único planeta ainda não observado de perto . Esta missão procurará responder a perguntas sobre as superfícies, atmosferas, interiores e ambientes espaciais do planeta mais externo do sistema solar e sua lua.
Enquanto isso, os pesquisadores esperam usar o SOFIA, um telescópio de 2,5 metros montado em uma aeronave que está sendo construída pela NASA em colaboração com a agência espacial alemã, a partir de 2005. O SOFIA poderá ser enviado ao local certo ao redor do mundo para observe melhor as ocultação, fornecendo dados de alta qualidade com muito mais frequência do que é possível usando apenas telescópios terrestres.
Além de Elliot, os co-autores do MIT são os recém-formados em física Kelly B. Clancy; estudantes de pós-graduação Susan D. Kern e Michael J. Person; Colette V. Salyk, recém-formado no MIT; e sênior de aeronáutica e astronáutica Jing Jing Qu.
Os colaboradores do Williams College incluíram Jay M. Pasachoff, professor de astronomia; Bryce A. Babcock, físico da equipe; Steven V. Souza, supervisor do observatório; e graduação David R. Ticehurst. Eles usaram o telescópio da Universidade do Havaí na altitude de 13.800 pés do vulcão havaiano Mauna Kea e um detector eletrônico da Williams College normalmente parte de expedições ao eclipse.
Os colaboradores do Pomona College são Alper Ates e Ben Penprase. A colaboradora da Universidade de Boston é Amanda Bosh. Os colaboradores do Observatório Lowell são Marc Buie, Ted Dunham, Stephen Eikenberry, Cathy Olkin, Brian W. Taylor e Lawrence Wasserman. Os colaboradores da Boeing são Doyle Hall e Lewis Roberts.
O colaborador do Telescópio Infravermelho do Reino Unido é Sandy K. Leggett. Os colaboradores do Observatório Naval dos EUA são Stephen E. Levine e Ronald C. Stone. O colaborador de Cornell é Dae-Sik Moon. David Osip e Joanna E. Thomas-Osip estavam no MIT e agora estão nos Observatórios Carnegie. John T. Rayner está na instalação de telescópio infravermelho da NASA. David Tholen está na Universidade do Havaí.
Este trabalho é financiado pela Research Corp., o Southwest Research Institute, a National Science Foundation e a NASA.
Fonte original: Comunicado de imprensa do MIT
