Μια από τις πιο τολμηρές υποθέσεις για την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα, που αρχικά φάνταζε απίθανη, επιβεβαιώθηκε για πρώτη φορά χάρη σε νέα δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Οι παρατηρήσεις του 2022 και 2023 αποκάλυψαν ότι η ατμόσφαιρα του νάνου πλανήτη είναι μοναδική στο Ηλιακό Σύστημα, τόσο πολύπλοκη και ιδιόρρυθμη, που αλλάζει ριζικά την κατανόησή μας για το πώς λειτουργούν οι πλανητικές ατμόσφαιρες.
Η ιδέα ότι ο Πλούτωνας θα μπορούσε να διαθέτει ένα «σύστημα ψύξης» που δεν βασίζεται σε αέρια, αλλά σε σωματίδια ομίχλης, είχε διατυπωθεί από τον αστρονόμο Xi Zhang του University of California - Santa Cruz το 2017. Εκείνη την εποχή, πολλοί χαρακτήρισαν την υπόθεση ως «τρελή». Όμως, ο Zhang και οι συνεργάτες του πίστευαν ότι, αν όντως τα σωματίδια ομίχλης ρυθμίζουν τη θερμοκρασία της ατμόσφαιρας, τότε αυτή η διαδικασία θα έπρεπε να εκπέμπει έντονη υπέρυθρη ακτινοβολία. Κι έτσι, ένα τηλεσκόπιο ευαίσθητο στο υπέρυθρο φάσμα θα μπορούσε να την ανιχνεύσει.
Η ομάδα του Tanguy Bertrand από το Observatoire de Paris, εμπνευσμένη από αυτή την πρόβλεψη, αξιοποίησε το James Webb για να εξετάσει αν οι σωματιδιακές ομίχλες επηρεάζουν πράγματι τη θερμική ισορροπία στην ατμόσφαιρα του Πλούτωνα. Και το αποτέλεσμα ήταν θεαματικό: τα δεδομένα επιβεβαίωσαν πλήρως την υπόθεση του Zhang.
Σπάνια βλέπουμε τέτοια πρόβλεψη να επαληθεύεται τόσο γρήγορα στην πλανητική επιστήμη. Αισθανόμαστε απίστευτα τυχεροί και ενθουσιασμένοι.
Η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα αποτελείται κυρίως από άζωτο, μεθανίο και μονοξείδιο του άνθρακα. Όμως, σε αντίθεση με άλλους πλανήτες, η θερμική ισορροπία της δεν ελέγχεται από τα αέρια, αλλά από σωματίδια ομίχλης, τα οποία θερμαίνονται και ψύχονται, ελέγχοντας έτσι τη διανομή ενέργειας. Πρόκειται για κάτι που δεν έχει παρατηρηθεί σε κανέναν άλλον πλανήτη ή δορυφόρο του Ηλιακού Συστήματος.
Οι μετρήσεις έγιναν με το MIRI όργανο του James Webb και επικεντρώθηκαν στις υπέρυθρες εκπομπές στα 18, 21 και 25 μικρόμετρα. Κατά το 2023, οι παρατηρήσεις επεκτάθηκαν σε ακόμα ευρύτερο φάσμα (4.9 - 27 μικρόμετρα), επιτρέποντας στους επιστήμονες να αναλύσουν την ατμοσφαιρική δραστηριότητα με πρωτοφανή ακρίβεια.
Παράλληλα με τον Πλούτωνα, μελετήθηκε και ο δορυφόρος του, ο Χάροντας, ο οποίος δεν διαθέτει σταθερή ατμόσφαιρα, αλλά μπορεί να εμφανίζει εποχιακά φαινόμενα εκπομπής αερίων. Οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν θερμικές μεταβολές στην επιφάνεια και των δύο σωμάτων κατά την περιστροφή τους.
Οι επιστήμονες συνέκριναν τα δεδομένα αυτά με θερμικά μοντέλα για να κατανοήσουν καλύτερα τις ιδιότητες όπως η θερμική αδράνεια και η εκπομπή ενέργειας από διάφορες περιοχές. Οι αναλύσεις δείχνουν ότι οι πτητικοί παγετώνες στον Πλούτωνα μετακινούνται εποχικά, μεταφέροντας υλικό ακόμη και στον Χάροντα — ένα φαινόμενο μοναδικό στο Ηλιακό Σύστημα.
Η μελέτη του Πλούτωνα δεν αποκαλύπτει μόνο τις ιδιομορφίες του, αλλά μπορεί να μας προσφέρει και ενδείξεις για τις συνθήκες της πρώιμης Γης. Όπως εξηγεί ο Zhang, η ατμόσφαιρα της Γης κάποτε περιείχε άζωτο και υδρογονάνθρακες, παρόμοια με τη σύσταση του Πλούτωνα σήμερα. Έτσι, η μελέτη αυτών των μακρινών κόσμων μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα πώς ξεκίνησε η ζωή στον δικό μας πλανήτη.
Καθώς συνεχίζονται οι αναλύσεις από τα δεδομένα του James Webb, γίνεται σαφές ότι ο Πλούτωνας αποτελεί ένα φυσικό εργαστήριο για την κατανόηση των πλανητικών ατμοσφαιρών σε ακραίες συνθήκες και ίσως ένα κλειδί για να αναθεωρήσουμε όσα γνωρίζουμε για άλλα σώματα, όπως ο Τρίτωνας του Ποσειδώνα και ο Τιτάνας του Κρόνου, που παρουσιάζουν αντίστοιχα φαινόμενα.
[via]
