Pluton ilmapiiri | |
Pluton ilmakehä, otettu, kun kääpiöplaneetta peitti Auringon, 14. heinäkuuta 2015. Kaavio osoittaa kahden erillisen sumukerroksen: ensimmäisen pinnan ja 50 km: n välillä ja toisen 50: n ja 83 km: n välillä . | |
Yleistä tietoa | |
---|---|
Paksuus | määrittelemätön |
Ilmakehän paine | 0,65 - 2,4 Pa |
Tilavuuskoostumus | |
Dinitraatti | 90% |
Metaani | - |
Hiilimonoksidi | 10% |
Etaani | - |
Ilmapiiri Pluto löydettiin vuonna 1985, ja monet erityispiirteet on vähitellen tunnistettu, vaikka suurin osa yksityiskohdista ovat vielä vahvistaa lisää yksityiskohtaisia tutkimuksia. Nykyiset tutkimukset osoittavat, että ilmapiiri on Pluto koostuu pääasiassa dityppioksidin , joidenkin metaania ja hiilimonoksidia , ja etaania , jonka paine on noin 6,5-24 microbar (0,65-2, 4 pascaleina (Pa)) pinnalla.
Ilmanpaine Pluton pinnalla on noin 15 μbar eli noin 100 000 e maapallosta. Vuonna 2009 tehdyssä tutkimuksessa arvioitiin, että paineen tulisi olla 6,5 - 24 μbar. Pluton ylemmässä ilmakehässä tapahtuu lämpötilan vaihtelu . Sen lämpötila on itse asiassa noin 103 K ( ts. -170 ° C ), ts. 50 K enemmän kuin pinta (53 K, ts. -220 ° C ), kun taas Pluton alemman ilmakehän lämpötila on 93 K ( -180 ° C) ), eli 40 K korkeampi kuin pinta.
Pluton ylempi ilmakehä on enimmäkseen typpeä, jossa on metaani- ja hiilimonoksidijäämiä, joita pintajää tuottaa, kun taas alemmassa ilmakehässä on runsaasti metaania.
Kun Pluton kiertorata vetää sen pois auringosta, sen ilmakehä jäätyy ja putoaa vähitellen maahan, joka muistuttaa hienoa kuivaa hiekkaa. Kun sen eksentrinen kiertorata tuo sen lähemmäksi aurinkoa (Pluto on ajoittain lähempänä aurinkoa kuin Neptunus ), Pluton kiinteän pinnan lämpötila nousee tarpeeksi sublimoimaan tämän hiekan kaasuksi. Tällä sublimaatiolla on viilentävä vaikutus Pluton pinnalle ja se luo ”kasvihuoneita estävän vaikutuksen”; aivan kuten hiki jäähdyttää kehoa haihtumalla ihon pinnalta. Käyttämällä lyhyemmän Array , tutkijat äskettäin havainneet, että Pluton lämpötila on noin 43 K ( -230 ° C ), 10 K viileämpi kuin odotettiin.
Sen sininen väri liittyy koliinien hienojen hiukkasten läsnäoloon .
Pluton ilmakehässä on utukerroksia. New Horizonsin kulkiessa tunnistettiin 20 muutaman kilometrin paksuista kerrosta, jotka yleensä erotettiin kymmenellä kilometrillä. Läsnä on joukko matalia sumuja (5-15 km pinnan yläpuolella), mikä johtuu todennäköisesti fotokemiallisten reaktioiden tuotteiden kondensaatiosta . 15 km: n ulkopuolella on myös sumukerroksia (yli 200 km ), kun taas lämpötilat ovat liian korkeat hiilivetyjen tai nitriilien kondensoitumiseen . Titaanin ilmakehässä on saman tyyppinen rakenne, jonka lämpötilat ovat myös liian korkeat näiden molekyylien kondensaatiolle. Mekanismi muodostumista nämä sumua Titan, perustuu tuotannon CN - ja C 3 N -ioneja- alkaen törmäyksiä ionosfäärin välillä elektronien alhainen energioiden ja HCN tai H-C 3 Nmahdollisesti johtaa negatiivisesti varautuneisiin makromolekyyleihin, jotka houkuttelevat kationeja ja antavat aerosolin sitten lopulta sumua, voidaan soveltaa Plutoon, vaikka ionosfääriä ei havaittu (2017). Sumujen muodostavat hiukkaset kerrostuvat kääpiö planeetan pinnalle.
Pluton ilmakehä löydettiin havaitsemalla okkultointia vuonna 1985; tämä löytö vahvistettiin ja vahvistettiin huomattavasti toisen okkultoinnin perusteellisella havainnoinnilla vuonna 1998. Kun esine ilman ilmakehää peittää tähden, tähti yhtäkkiä katoaa, Pluton tapauksessa tähti vähitellen häviää. Piiloutumisnopeuden perusteella ilmakehän paine määritettiin 0,15 paskaliin, noin 700 000 kertaa pienempi kuin maapallon.
Vuonna 2002 Pariisin observatorion Bruno Sicardyn , MIT: n James L.Eliliotin ja Williams Collegen Jay Pasachoffin johtamat ryhmät havaitsivat ja peittivät toisen okkultoinnin . Ilmakehän paineen arvioitiin olevan 0,3 pascal, vaikka Pluto oli kauempana auringosta kuin vuonna 1988. Tämän etäisyyden olisi kuitenkin pitänyt jäähdyttää ilmakehää ja tehdä siitä kömpelömpää, harvinaisempaa. Yksi mahdollinen selitys tälle havaitulle erolle perustuu siihen tosiasiaan, että vuonna 1987 Pluton etelänapa nousi varjosta ensimmäistä kertaa 120 vuoden aikana. Tämä tapahtuma olisi aiheuttanut suurten typpimäärien sublimaation napakorkista. Kestää vuosikymmeniä, ennen kuin ilmakehään pääsevä ylimääräinen typpi tiivistyy uudelleen pinnalle. Toinen tähtiokkultaatio havaittiin 12. kesäkuuta, 2006 James Elliot tiimin MIT-Williams College, ja jonka johtama Leslie Youngin klo Lounais tutkimuslaitos Australiassa.
Lokakuussa 2006 Dale Cruikshank NASA: n Ames-tutkimuskeskuksesta (mukana New Horizons -hankkeessa ) ja hänen kollegansa ilmoittivat etaanin spektroskooppisesta löytämisestä Pluton pinnalla. Tämä etaani syntyy kääpiö planeetan pinnalle jäätyneen tai sen ilmakehään suspendoituneen metaanin fotolyysistä tai radiolyysistä (kemiallinen muuntuminen auringon säteilyn ja varattujen hiukkasten energiaksi).
Vuonna 2015 New Horizons -projektikoetin oli ensimmäinen avaruusalus, joka lähestyi Plutoa tutkimusta varten. Ensimmäiset saadut tiedot vahvistavat aiemmin lasketun ilmanpaineen.