Tín dụng hình ảnh: NASA
Một nhóm các nhà thiên văn học từ MIT đã báo cáo rằng bầu khí quyển Sao Diêm Vương đang mở rộng, ngay cả khi hành tinh đang cách xa Mặt trời hơn trên quỹ đạo hình elip của nó. Các nhà thiên văn học đang mong đợi tìm thấy tình huống ngược lại; rằng bầu khí quyển của nó sẽ co lại khi nó tiến xa hơn từ Mặt trời, nhưng nó giống với Trái đất, nơi buổi chiều sớm nóng hơn buổi trưa, khi Mặt trời ở mức sáng nhất. Nếu mọi việc suôn sẻ, NASA sẽ khởi động sứ mệnh Chân trời mới vào năm 2006 để đến Sao Diêm Vương vào năm 2015.
Bầu khí quyển của Sao Diêm Vương đang mở rộng ngay cả khi nó tiếp tục đi trên quỹ đạo dài từ mặt trời, một nhóm các nhà thiên văn học từ MIT, Đại học Boston, Đại học Williams, Đại học Pomona, Đài thiên văn Lowell và Đại học Cornell báo cáo trong số ra ngày 10 tháng 7.
Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi James Elliot, giáo sư thiên văn học hành tinh tại MIT và giám đốc Đài thiên văn Wallace của MIT, đã thực hiện phát hiện này bằng cách xem sự mờ đi của một ngôi sao khi Sao Diêm Vương đi qua trước nó vào ngày 20 tháng 8 năm 2002. quan sát bằng cách sử dụng tám kính viễn vọng tại Đài thiên văn Mauna Kea, Haleakala, Đài quan sát Lick, Đài thiên văn Lowell và Đài thiên văn Palomar.
Elliot cho biết kết quả mới có vẻ phản trực giác, bởi vì các nhà quan sát cho rằng bầu khí quyển của Sao Diêm Vương sẽ bắt đầu sụp đổ khi nó nguội đi. Trên thực tế, nhiệt độ của khí quyển nitơ chủ yếu là sao Diêm Vương đã tăng khoảng 1 độ C kể từ khi nó gần mặt trời nhất vào năm 1989.
Elliot quy sự gia tăng của hiệu ứng độ trễ tương tự mà chúng ta trải nghiệm trên Trái đất? Mặc dù mặt trời dữ dội nhất vào thời điểm cao nhất vào buổi trưa, phần nóng nhất trong ngày là khoảng 3 giờ chiều. Bởi vì năm Sao Diêm Vương bằng với 248 năm Trái đất, 14 năm sau khi Sao Diêm Vương tiếp cận gần nhất với Mặt trời giống như 1:15 chiều. trên trái đất. Với tốc độ quỹ đạo của Sao Diêm Vương, có thể mất thêm 10 năm nữa để hạ nhiệt và sẽ bắt đầu hạ nhiệt khi sứ mệnh Chân trời mới của NASA tới Sao Diêm Vương, dự kiến được đưa ra vào năm 2006, đến năm 2015.
Khí quyển nitơ chủ yếu của Sao Diêm Vương ở trạng thái cân bằng áp suất hơi với băng bề mặt của nó, và do đó có thể trải qua những thay đổi lớn về áp suất để đáp ứng với những thay đổi nhỏ của nhiệt độ băng bề mặt. Khi bề mặt băng giá của nó trở nên lạnh hơn, nó ngưng tụ thành sương trắng tươi phản chiếu nhiều hơn sức nóng của mặt trời và vẫn lạnh hơn. Khi bụi bẩn không gian và các vật thể thu thập trên bề mặt của nó, nó làm tối và hấp thụ nhiệt nhiều hơn, tăng tốc hiệu ứng làm ấm. Sao Diêm Vương đã tối từ năm 1954.
Dữ liệu tháng 8 năm 2002 đã cho phép chúng tôi thăm dò sâu hơn vào bầu khí quyển Sao Diêm Vương và đã cho chúng ta một bức tranh chính xác hơn về những thay đổi đã xảy ra, Elli Elliot nói.
Quỹ đạo của Sao Diêm Vương có hình elip hơn nhiều so với các hành tinh khác và trục quay của nó bị nghiêng bởi một góc lớn so với quỹ đạo của nó. Cả hai yếu tố có thể góp phần vào sự thay đổi mạnh mẽ theo mùa.
Chẳng hạn, kể từ năm 1989, vị trí của mặt trời trên bầu trời của Sao Diêm Vương đã thay đổi nhiều hơn so với sự thay đổi tương ứng trên Trái đất gây ra sự khác biệt giữa mùa đông và mùa xuân. Nhiệt độ khí quyển của Sao Diêm Vương dao động trong khoảng từ -235 đến -170 độ C, tùy thuộc vào độ cao trên bề mặt.
Sao Diêm Vương có băng nitơ trên bề mặt có thể bay hơi vào khí quyển khi nó ấm hơn, gây ra sự gia tăng áp lực bề mặt. Nếu sự gia tăng quan sát được trong khí quyển cũng áp dụng cho áp suất bề mặt - đó có thể là trường hợp - điều này có nghĩa là nhiệt độ bề mặt trung bình của băng nitơ trên Sao Diêm Vương đã tăng nhẹ hơn 1 độ C trong 14 năm qua.
NGHIÊN CỨU ATMOSPHERES VỚI SHADOWS
Các nhà nghiên cứu nghiên cứu các vật thể ở xa thông qua các sự kiện giống như nhật thực trong đó một cơ thể (Sao Diêm Vương trong trường hợp này) đi qua trước một ngôi sao, chặn ánh sáng của ngôi sao khỏi tầm nhìn. Bằng cách ghi lại sự mờ dần của ánh sao theo thời gian, các nhà thiên văn học có thể tính được mật độ, áp suất và nhiệt độ của bầu khí quyển Sao Diêm Vương.
Quan sát hai hoặc nhiều huyền bí tại các thời điểm khác nhau cung cấp cho các nhà nghiên cứu thông tin về những thay đổi trong bầu khí quyển của hành tinh. Cấu trúc và nhiệt độ của bầu khí quyển Sao Diêm Vương lần đầu tiên được xác định trong một sự huyền bí vào năm 1988. Sự vượt qua ngắn ngủi của Sao Diêm Vương trước một ngôi sao khác vào ngày 19 tháng 7 đã khiến các nhà nghiên cứu tin rằng một sự thay đổi khí quyển mạnh mẽ đang diễn ra, nhưng không rõ liệu có hay không bầu không khí ấm lên hoặc mát mẻ.
Dữ liệu thu được từ sự huyền bí này, khi Sao Diêm Vương đi qua trước một ngôi sao có tên là P131.1, dẫn đến kết quả hiện tại. ? Đây là lần đầu tiên một sự huyền bí cho phép chúng ta thăm dò sâu vào bầu khí quyển Sao Diêm Vương bằng một kính viễn vọng lớn, cho độ phân giải không gian cao vài km ,? Elliot nói. Ông hy vọng sẽ sử dụng phương pháp này để nghiên cứu Sao Diêm Vương và các vật thể Vành đai Kuiper thường xuyên hơn trong tương lai.
SỨ MỆNH CHO PLUTO
NASA gần đây đã ủy quyền cho sứ mệnh Vành đai Pluto-Kuiper mới để bắt đầu xây dựng các hệ thống tàu vũ trụ và mặt đất. Nhiệm vụ sẽ là người đầu tiên đến Sao Diêm Vương và Vành đai Kuiper. Richard P. Binzel, giáo sư khoa học trái đất, khí quyển và hành tinh (EAPS) tại MIT, là đồng điều tra viên.
Tàu vũ trụ New Horizons dự kiến ra mắt vào tháng 1 năm 2006, vượt qua Sao Mộc để tăng trọng lực và nghiên cứu khoa học vào năm 2007, và chạm tới Sao Diêm Vương và Sao Diêm Vương vào đầu mùa hè 2015. Sao Diêm Vương là hành tinh duy nhất chưa được quan sát ở cự ly gần . Nhiệm vụ này sẽ tìm cách trả lời các câu hỏi về bề mặt, khí quyển, nội thất và môi trường không gian của hành tinh ngoài cùng của hệ mặt trời và mặt trăng của nó.
Trong khi đó, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ sử dụng SOFIA, kính viễn vọng 2,5 mét gắn trong máy bay do NASA chế tạo phối hợp với cơ quan vũ trụ Đức, bắt đầu từ năm 2005. SOFIA sẽ có thể được gửi đến đúng địa điểm trên toàn cầu để quan sát tốt nhất các điều huyền bí, cung cấp dữ liệu chất lượng cao trên cơ sở thường xuyên hơn nhiều so với chỉ có thể sử dụng kính thiên văn trên mặt đất.
Ngoài Elliot, đồng tác giả của MIT là nghiên cứu sinh vật lý gần đây Kelly B. Clancy; sinh viên tốt nghiệp Susan D. Kern và Michael J. Person; Colette V. Salyk tốt nghiệp MIT gần đây; và phi hành gia và phi hành gia cao cấp Jing Jing Qu.
Các cộng tác viên của Đại học Williams bao gồm Jay M. Pasachoff, giáo sư thiên văn học; Bryce A. Babcock, nhà vật lý nhân viên; Steven V. Souza, giám sát viên quan sát; và đại học David R. Ticehurst. Họ đã sử dụng kính viễn vọng của Đại học Hawaii ở độ cao 13.800 feet của núi lửa Hawaii Mauna Kea và máy dò điện tử của Đại học Williams thường là một phần của các chuyến thám hiểm nhật thực.
Các cộng tác viên của Pomona College là Alper Ates và Ben Penprase. Cộng tác viên của Đại học Boston là Amanda Bosh. Các cộng tác viên của Đài thiên văn Lowell là Marc Buie, Ted Dunham, Stephen Eikenberry, Cathy Olkin, Brian W. Taylor và Lawrence Wasserman. Các cộng tác viên của Boeing là Doyle Hall và Lewis Roberts.
Cộng tác viên của Kính viễn vọng hồng ngoại Vương quốc Anh là Sandy K. Leggett. Các cộng tác viên của Đài quan sát hải quân Hoa Kỳ là Stephen E. Levine và Ronald C. Stone. Cộng tác viên của Cornell là Dae-Sik Moon. David Osip và Joanna E. Thomas-Osip đã ở MIT và hiện đang ở Đài thiên văn Carnegie. John T. Rayner đang ở Cơ sở Kính viễn vọng Hồng ngoại NASA NASA. David Tholen đang ở Đại học Hawaii.
Công trình này được tài trợ bởi Research Corp, Viện nghiên cứu Tây Nam, Quỹ khoa học quốc gia và NASA.
Nguồn gốc: MIT News Release
