La densità atmosferica di Plutone diminuisce

Un équipe di scienziati conferma che la densità atmosferica di Plutone sta diminuendo, e le prove arrivano dal confronto con alcuni dati del passato che ne danno la certezza.

La notte del 15 agosto 2018, un team di astronomi osservò lo spettacolare passaggio di una stella davanti Plutone. Guidati dal Southwest Research Institute, avevano dispiegato telescopi in numerosi siti negli Stati Uniti e in Messico proprio per osservare l’atmosfera di Plutone mentre veniva brevemente retroilluminato da una stella perfettamente allineata.

Gli scienziati hanno usato questo evento di occultazione per misurare l’abbondanza complessiva della tenue atmosfera del pianeta e hanno trovato prove convincenti che essa sta cominciando a scomparire, ricongiungendosi alla sua superficie mentre si allontana dal Sole.

L’occultazione è durata circa due minuti, durante i quali la stella è scomparsa dalla vista, mentre l’atmosfera e il corpo solido di Plutone le passavano davanti. La velocità con cui la stella è scomparsa e riapparsa ha determinato il profilo di densità dell’atmosfera di Plutone.

Il Dr. Eliot Young, un senior program manager della divisione Space Science and Engineering della SwRI Spiega:

“Gli scienziati hanno usato le occultazioni per monitorare i cambiamenti nell’atmosfera di Plutone dal 1988. La missione New Horizons ha ottenuto un eccellente profilo di densità dal suo flyby del 2015, coerente con l’atmosfera di Plutone che raddoppia ogni decennio, ma le nostre osservazioni del 2018 non mostrano questa tendenza che continua dal 2015.”

Densità atmosferica di Plutone: il fenomeno “central flash“

Diversi telescopi distribuiti vicino al centro del percorso dell’ombra, hanno osservato un fenomeno chiamato “central flash” – letteralmente flash centrale – causato dall’atmosfera di Plutone che rifrange la luce in una regione proprio al centro dell’ombra.

Quando si misura un’occultazione intorno a un oggetto con un’atmosfera, la luce si affievolisce mentre passa attraverso l’atmosfera e poi ritorna gradualmente. Questo produce una moderata pendenza su entrambe le estremità della curva di luce a forma di U. Nel 2018, la rifrazione da parte dell’atmosfera di Plutone ha creato un flash centrale vicino al centro della sua ombra, trasformandola in una curva a forma di W.

“Il central flash visto nel 2018 è stato di gran lunga il più forte che qualcuno abbia mai visto in un’occultazione di Plutone“. Aggiunge Young. “Quest’ultimo ci dà una conoscenza molto accurata del percorso dell’ombra di Plutone sulla Terra”.

Come la Terra, l’atmosfera di Plutone è prevalentemente di azoto. A differenza della Terra però, l’atmosfera del gigante gassoso è sostenuta dalla pressione del vapore dei suoi ghiacci in superficie. Ciò significa che piccoli cambiamenti nella temperatura dei ghiacci superficiali, provocherebbero grandi cambiamenti nella densità di massa della sua atmosfera.

Plutone impiega 248 anni terrestri per effettuare un’orbita completa attorno al Sole, e la sua distanza varia dal punto più vicino, a circa 30 unità astronomiche dal Sole (1 AU è la distanza dalla Terra al Sole), a 50 AU dal Sole.

Nell’ultimo quarto di secolo, Plutone ha ricevuto sempre meno luce solare man mano che si allontanava dal Sole. Eppure, fino al 2018, la sua pressione superficiale e la densità atmosferica hanno continuato ad aumentare. Gli scienziati hanno attribuito questo a un fenomeno noto come inerzia termica.

Relazione sull’inerzia termica

“Un’analogia è il modo in cui il sole riscalda la sabbia su una spiaggia“; commenta il dottor Leslie Young, scienziato dello SwRI, specializzato nella modellazione dell’interazione tra le superfici e le atmosfere dei corpi ghiacciati del sistema solare esterno.

“La luce del sole è più intensa a mezzogiorno, ma la sabbia continua ad assorbire il calore nel corso delle ore successive, quindi è più calda nel tardo pomeriggio. La continua persistenza dell’atmosfera di Plutone suggerisce che i bacini di azoto sulla superficie di Plutone sono stati mantenuti caldi dal calore immagazzinato sotto la stessa. I nuovi dati suggeriscono che stanno iniziando a raffreddarsi”.

Il più grande serbatoio di azoto conosciuto è Sputnik Planitia, un ghiacciaio luminoso del pianeta che costituisce il lobo occidentale della Tombaugh Regio a forma di cuore – detto anche Cuore di Plutone.

I dati aiuteranno i programmatori atmosferici a migliorare la loro comprensione degli strati subsuperficiali del gigante blu; in particolare per quanto riguarda le composizioni che sono compatibili con i limiti osservati sul trasferimento di calore.

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