Plüton'un atmosferi

Plüton'un atmosferi, cüce gezegenin etrafını saran bir gaz tabakasıdır. Genelde Plüton'un yüzeyinde buzlarıyla dengede olan azot (N2), metan (CH4) ve karbon monoksit (CO) gazlarından meydana gelen ince bir atmosferdir.[2][3][4] Yüzey basıncı 0,65 ilâ 2,4 Pa (6,5 ilâ 24 μbar) arasında olup[5] kabaca Dünya'daki atmosfer basıncınin 1/1.000.000 ilâ 1/100.000'idir. Plüton'un eliptik yörüngesinin atmosferi üzerinde büyük ölçüde etkilediği tahmin edilmektedir: Plüton Güneş'ten uzaklaştıkça atmosferinin yavaş yavaş donması gerekir. Plüton, Güneş'e daha yakınken Plüton'un sert yüzeği ısınır ve böylece buzlar süblimleşir. Terin cilt üzerinde buharlaşmasıyla vücudu serinletmesi gibi bu süblimasyonla bir nevî zıt sera etkisi görülür.

Ayrılırken Plüton'un 80 km yükseklikte olup Güneş tarafından aydınlatılan atmosferini gösteren New Horizons'un çektiği fotoğraf.[1][2][3]

Güçlü bir sera gazı olan metanın varlığı, Plüton'un atmosferinde sıcaklık terselmesine sebebiyet vererek yüzeyin 10 km üzerinde sıcaklığın yüzeydekinden 36 K daha sıcak olmasına sebebdir.[6] Atmosferin aşağı kısmındakı metan konsantrasyonu, üst kısmına göre daha yüksektir.[6]

Plüton'un Güneş'ten uzaklaşmasına rağmen 2002'de atmosfer basıncı (0,3 Pa), Plüton'un kuzey kutbunun 120 senelik bir aradan sonra gölgeden çıkmasından dolayı 1988'den daha yüksekti. Güneş ışınları, azotun kutup örtüsünün süblimasyonunun başlamasına sebebiyet vermiştir. Bu gazın artık karanlıkta kalmış güney kutup örtüsünün üzerinde donması onyıllar sürecektir.[7] Atmosferi şekillendiren bâzı moleküllerin enerjileri, Plüton'nun zayıf çekim kuvvetini aşarak uzaya kaçınca Güneş'in morötesi ışınları tarafından iyonize edilirler. Güneş rüzgârı, iyonların meydana getirdiği engelle karşılaşınca (kırmızı bölgede gösterildiği gibi) muhtemelen Plüton'un Güneş'e bakan tarafında bir şok dalgası oluşturarak yavaşlar ve yolundan sapar. İyonlar, Güneş rüzgârınca akıntısına "kapılarak" cüce gezegenin yanından geçerek bir iyon veya plazma kuyruğu (mavi bölge) oluştururlar. Plüton'un etrafandaki Güneş rüzgârı, New Horizons uzay aracının SWAP ölçü aletiyle bu düşük enerjili atmosferik iyonları 14 Temmuz 2015'te en yakınından geçtikten kısa bir süre sonra ilk defa ölçmüştür. Böyle ölçümler, SWAP takımının Plüton'un atmosferini kaybediş hızını tespit edip böylece Plüton'un atmosferi ve yüzeyinin nasıl geliştiği konusunda fikir verecektir.[8]

Rasat tarihçesi
New Horizons'un 14 Temmuz 2015'te gözlemlediği Plüton'un atmosfer basıncı.

Plüton'un atmosferinin varlığı ilk defa 1985'te İsrail'deki Wise Rasathanesi'nden Noah Brosch ve Haim Mendelson tarafından ortaya atıldı[9] ve 1988'de Uçun Kuiper Rasathanesi tarafından Plüton'un yıldızları örtmesi esnasında gözlemlendi.[10] Atmosfersiz bir cisim, bir yıldızın önünden geçtiğinde yıldız rasat eden için âniden yok olur; Plüton'un hâlinde yıldız tedricen karardı.[9] Kararma oranında atmosfer basıncının 0,15 Pa, yanı takriben Dünya'nınkinin 1/700.000'i olduğu tespit edildi.[11]

Plüton'un atmosferinin bir Güneş tutulması sırasında New Horizons tarafından tespiti.[12]
Plüton'un atmosferinde pus tabakaları (14 Temmuz 2015).
Plüton yüzeyinin bir sanatçı tarafından çiziminde atmosferik pusu ve gökte Charon'la Güneş görülmektedir.

2002'de Paris Rasathanesi'nden Bruno Sicardy,[13] MIT'den James L. Elliot[14] ve Williams Koleji'nden Jay Pasachoff[15], Plüton'un başka bir yıldızın önünden geçmesini gözlemledi. O sırada Plüton, 1988'e göre Güneş'ten daha uzakta olmasına ve dolayısıyla daha soğuk ve seyreltilmiş bir atmosferi olması beklenirken atmosfer basıncının 0,3 Pa olduğu tahmin edildi. Bu uyuşmazlığın bir açıklaması, 1987'de Plüton'un kuzey kutbunun 120 senelik bir aradan sonra gölgeden çıkarak tekrar gün yüzü görmesi ve böylece azotun kutup örtüsünden süblimasyonuydu. Atmosfere böylece karışan fazla nitrojenin atmosferden artık karanlıkta kalan güney kutbu üzerinde süblimasyonu onyıllar sürecektir.[7] Aynı çalışmada elde edilen verilerdeki atlamalar, Plüton'un atmosferinde rüzgarın ilk delili olabilecek sonucu ortaya çıkardı.[7] Başka bir yıldız tutulması, MIT-Williams Koleji takımından James L. Elliot, Jay Pasachoff ve Southwest Research Institute'ta Leslie A. Young tarafından yönetilen başka bir takım tarafından 12 Haziran 2006'da Avustralya'dan gözlemlendi.[16]

2006'da bilim insanları Submillimeter Array'i kullanarak Plüton'un sıcaklığının takriben 43 K (-230 °C), yani tahmin edilenden 10 K daha soğuk olduğunu tespit ettiler.[17]

Ekim 2006'da NASA'nın Ames Araştırma Merkezi'nden Dale Cruikshank (New Horizons'un eş araştırmacılarından biri) ve iş arkadaşları, Plüton'un yüzeyinde etanı (C2H6) spektroskopik olarak keşfetti. Bu etan, Plüton'un yüzeyinde donmuş metanın fotolizi veya radyoliziyle(, yanı Güneş ışığı ve yüklü parçacıklarla kimyasal değişim) meydana gelir ve atmosferde kalır.[18]

29 Haziran 2015'te Plüton, uzak bir yıldız ve Dünya arasından geçince Yeni Zelanda yakınlarında bir gölge oluşturarak havadaki bir rasathane olan SOFIA tarafından Plüton'un atmosferini tetkike imkân verdi. Sonuçlar Temmuz 2016'da yayınlanacaktır.[19]

14 Temmuz 2015'te New Horizons, Dünya tabanlı rasatların ölçtüğü atmosfer basıncının ancak yarısını ölçebilmiştir.[20]

Kaynakça
  1. "New Horizons Plüton'da Mission Briefing - Temmuz 24, 2016". NASA. SpaceRef. 26 Temmuz 2015. Erişim tarihi: 28 Temmuz 2015.
  2. Chang, Kenneth (24 Temmuz 2015). "Pluto's atmosphere is thinner than expected, but still looks hazy". New York Times. 26 Temmuz 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Temmuz 2015.
  3. "Conditions on Plüton: Incredibly hazy with flowing ice". New York Times. 24 Temmuz 2015. 28 Temmuz 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Temmuz 2015.
  4. Croswell, Ken (1992). "Nitrogen in Pluto's atmosphere". 19 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Nisan 2007.
  5. Lellouch, Emmanuel; Sicardy, Bruno; de Bergh, Catherine; Käufl, Hans U.; Kassi, Samir; Campargue, Alain (2009). "Pluto's lower atmosphere structure and methane abundance from high-resolution spectroscopy and stellar occultations". Astronomy and Astrophysics. 495 (3). ss. L17-L21. arXiv:0901.4882 $2. Bibcode:2009A&A...495L..17L. doi:10.1051/0004-6361/200911633.
  6. Lellouch, Emmanuel; Sicardy, Bruno; de Bergh, Catherine (2009). "Pluto's lower atmosphere structure and methane abundance from high-resolution spectroscopy and stellar occultations". Astronomy & Astrophysics. 11 Haziran 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Ağustos 2015.
  7. Britt, Robert Roy (2003). "Puzzling seasons and signs of wind found on Pluto". Space.com. 9 Ocak 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Mart 2007.
  8. "Arşivlenmiş kopya". 8 Ağustos 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Ağustos 2015.
  9. Marsden, Brian G. (26 Ağustos 1985). "Occultation by Pluto on 1985 August 19". IAU Circular. Cilt 4097. 24 Ocak 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Kasım 2011.
  10. Chester, Geoff. "NOFS contributes to SOFIA'S successful observation of challenging Pluto occultation" (PDF). US Naval Observatory. 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Şubat 2012.
  11. Johnston, William Robert (2006). "The atmospheres of Pluto and other trans-Neptunian objects". 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Mart 2007.
  12. Staff (14 Temmuz 2015). "NASA – Video (00:17) – Alice occultation – Gladstone". NASA & YouTube. 6 Nisan 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Temmuz 2015.
  13. Sicardy, Bruno; Widemann, Thomas; Lellouch, Emmanuel; Veillet, Christian; Cuillandre, Jean-Charles; Colas, François; Roques, Françoise; Beisker, Wolfgang; Kretlow, Mike; Lagrange, Anne-Marie; Gendron, Éric; Lacombe, François; Lecacheux, Jean; Birnbaum, Cyril; Fienga, Agnès; Leyrat, Cédric; Maury, Alain; Raynaud, Élisabeth; Renner, Stefan; Schultheis, Mathias; Brooks, Kate; Delsanti, Audrey; Hainaut, Olivier R.; Gilmozzi, Roberto; Lidman, Christopher; Spyromilio, Jason; Rapaport, Michel; Rosenzweig, Patricia; Naranjo, Orlando; Porras, Luis; Díaz, F.; Calderón, H.; Carrillo, S.; Carvajal, A.; Recalde, E.; Cavero, L. Gaviria; Montalvo, Celso; Barría, Daniela; Campos, R.; Duffard, René; Levato, Hugo (10 Temmuz 2003). "Large changes in Pluto's atmosphere as revealed by recent stellar occultations". Nature. 424 (6945). Nature. ss. 168-70. Bibcode:2003Natur.424..168S. doi:10.1038/nature01766. PMID 12853950.
  14. "Pluto is undergoing global warming, researchers find". Massachusetts Institute of Technology. 9 Ekim 2002. 27 Mart 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Mart 2007.
  15. "Williams scientists contribute to new finding about Pluto". Williams College. 9 Temmuz 2003. 29 Aralık 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Mart 2007.
  16. Elliot, James L.; Person, Michael J.; Gulbis, Amanda A. S.; Adams, Elisabeth R.; Kramer, E. A.; Zuluaga, Carlos A.; Pike, Rosemary E.; Pasachoff, Jay M.; Souza, Steven P.; Babcock, Bryce A.; Gangestad, Joseph W.; Jaskot, Anne E.; Francis, Paul J.; Lucas, R.; Bosh, Amanda S.; Giles, A. Barry; Greenhill, John G.; Dieters, Stefan W.; Ramm, David J. (2006). "The size of Pluto's atmosphere as revealed by the 2006 Haziran 12 occultation". Bulletin of the American Astronomical Society. Cilt 38. s. 541. Bibcode:2006DPS....38.3102E.
  17. Than, Ker (2006). "Astronomers: Pluto colder than expected". Space.com (via CNN.com). 19 Ekim 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Kasım 2011.
  18. Stern, S. Alan (1 Kasım 2006). "Making Old Horizons New". The PI's Perspective. Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. 5 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 29 Kasım 2011.
  19. Veronico, Nicholas A.; Squires, Kate K. (29 Haziran 2015). "SOFIA in the right place at the right time for Pluto observations". NASA. 8 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Temmuz 2015.
  20. Gipson, Lillian (24 Temmuz 2015). "New Horizons Reveals Pluto's Atmospheric Pressure Has Sharply Decreased". NASA. 9 Kasım 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 29 Temmuz 2015.

Dış bağlantılar
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.