Atmosfera Plutona jest najbardziej tajemniczą powłoką powietrzną Układu Słonecznego. Po pierwsze dlatego, że wydaje się być odcięta od powierzchni, oddzielona próżnią. Niektóre z jego cząstek docierają do Charona. Po drugie, jego średnia gęstość jest kilkakrotnie wyższa niż gęstość atmosfery ziemskiej. Niestety gazy, z których się składa, są nieodpowiednie dla ludzkości. Po trzecie, atmosfera planety Pluton jest zjawiskiem zmiennym. Ze względu na swoją gęstość i masę jest w stanie odparować podczas tzw. „lata” na planecie. Jeśli interesują Cię te i wiele innych zjawisk, które występują na Plutonie, proponujemy zanurzyć się w jego świat.
Gdzie szukać dziewiątej planety?
Pluton to dziewiąty obiekt od Słońca, który zaliczany jest do kategorii planet karłowatych SS. Dosłownie w ubiegłym stuleciu zajmował honorowe miejsce planety najbardziej oddalonej od naszej gwiazdy. Później odkryto, że obiekt jest częścią Pasa Kuipera, a pod względem parametrów jest nawet nieco mniejszy niż niektóre inne planety karłowate, które znajdują się w tym pierścieniu asteroid. Orbita Plutona jest największa w naszym układzie, ponieważ pełna rewolucja wokół Słońca trwa tutaj 248 lat ziemskich. W naszej epoce astronomowie mają okazję obserwować plutońskie lato. Ten fakt jest również pozytywny, ponieważ planeta znajduje się jak najbliżej Słońca, jest to wyraźniej widoczne w teleskopach. W tym okresie doskonale obserwuje się również atmosferę Plutona. Początkowo jego istnienie zostało udowodnione hipotetycznie, ale później możliwe było rozważenie pocisku lotniczego dzięki optyce.
Otwarcie atmosfery
Sama planeta Pluton została odkryta całkiem niedawno - w 1930 roku. Została zarejestrowana jako dziewiąty pełnoprawny obiekt SS i wydawało się, że na jakiś czas została zapomniana. W latach 80. wznowiono obserwacje planety. Większość zdjęć została wykonana dzięki teleskopowi Hubble'a, który ujawnił nam tajemnice kosmosu. W 1985 roku po raz pierwszy odkryto atmosferę Plutona. Skład powłoki powietrznej można było określić matematycznie, ponieważ nie było możliwe wystrzelenie wahadłowca w celu pobrania próbek powietrza. Równolegle badano również powierzchnię planety. Jak się okazało, składa się z krystalicznego suchego lodu, składającego się z wodoru i samej wody. Pomimo tego, że planeta jest solidna, podobnie jak Ziemia, to jej powierzchnia, parując, tworzy szczelinę powietrzną. Ponieważ skład tych dwóch składników jest identyczny, co znacznie ułatwia pracę astronomom.
Chemia komponentów
Zanim przejdziemy do badania właściwości i interakcji różnych gazów w kosmosie, zastanówmy się, z czego składa się atmosfera Plutona. To dość gruba skorupa, szerokośćco odpowiada 3000 kilometrów. Oparta jest na azocie - zajmuje 99% całej przestrzeni powietrznej. 0,9 procent to tlenek węgla, a reszta to metan. Wszystkie te gazy unoszą się wokół planety, ponieważ odparowują z lodu pokrywającego jej powierzchnię. Z biegiem czasu proces parowania przybiera na sile, dzięki czemu rośnie również atmosfera Plutona. Jednocześnie jego kompozycja pozostaje ta sama, ale sublimacja przybiera bardziej globalną skalę. Pociąga to za sobą wzrost temperatury ciała niebieskiego, a także wzrost jego pola grawitacyjnego. Być może w przyszłości, której nie można porównać do ludzkiego życia, Pluton stanie się planetą nadającą się do zamieszkania.
Powłoka powietrzna Plutona latem
Już powiedzieliśmy, że teraz, patrząc przez teleskop na Plutona, możemy zobaczyć, jak mija tam lato. W tym okresie planeta znajduje się jak najbliżej Słońca i świetnie się nagrzewa. To właśnie w tym momencie powstała gazowa atmosfera Plutona, którą ziemscy badacze mogli zobaczyć przez teleskopy. Latem, ze względu na efekt cieplarniany, który występuje pod wpływem światła słonecznego, następuje parowanie. Tylko tutaj lód powierzchniowy zamienia się nie w wodę, ale natychmiast w gaz, ponieważ na Plutonie nie ma grawitacji. Ten gaz, składający się głównie z azotu, unosi się w gigantycznej monochmurze nad planetą, nawet nieznacznie od niej odrywając się i tworząc tak zwaną warstwę próżni. Niektóre cząsteczki azotu i metanu są w stanie dotrzeć do powierzchni Charona. Dzięki tej letniej szklarniefekt, w rzeczywistości udowodniono obecność atmosfery Plutona. Naukowcy zauważyli, że planeta nie ma wyraźnego zarysu, ale znajduje się jakby w otchłani wielkiej chmury. Po bliższym zbadaniu wszystkie powyższe fakty zostały ustalone.
Zima w królestwie zimna
Gdyby ludzkość osiągnęła dzisiejsze szczyty technologiczne 200 lat temu, udowodnienie obecności atmosfery Plutona byłoby nierealne. W okresie oddalania się planety karłowatej od Słońca wszystkie gazy, które latem unosiły się nad nią, wracają na powierzchnię i stają się częścią lodowców, z których wyparowały na początku minionego sezonu. W tym przypadku Pluton wygląda na zupełnie „nagi”, a jego zarysy są wyraźnie widoczne przez teleskop, ponieważ nie są one przesłonięte przez powłokę powietrzną.
Temperatura powietrza w różnych warstwach atmosfery
Przyzwyczailiśmy się do tego, że powłoka powietrzna Ziemi ochładza się, gdy oddalamy się od powierzchni, a wielu uważa, że na wszystkich planetach wszystko jest takie samo. Ale wcale tak nie jest, a atmosfera Plutona jest tego wyraźnym przykładem. Sama powierzchnia planety jest niesamowicie zimna – 231 stopni poniżej zera. To właśnie ten wskaźnik jest typowy dla dolnej warstwy atmosfery. Gdy oddalasz się od wiecznych lodowców pokrywających Pluton, temperatura rośnie. W górnych warstwach atmosfery spotykamy już wskaźnik -173 stopni, co w zasadzie jest normalne dla środowiska kosmicznego. Co więcej, jest tu uderzający paradoks. Latem, kiedy gazy są oddzielone od planety, bodzięki sublimacji jego powierzchnia jeszcze bardziej się ochładza. Jest to tak zwany efekt antyszklarniowy. Zimą, w związku z tym, że gazy znikają, a bezpośrednie światło słoneczne pada na Plutona, wieczne lodowce nieco się nagrzewają.
Niebo Plutona
Ponieważ pole grawitacyjne tej planety karłowatej jest zbyt małe, nie utrzymuje ona otaczającej ją atmosfery. Te parujące gazy są usuwane z powierzchni, w żaden sposób nie chroniąc planety przed skutkami promieniowania kosmicznego i asteroid. Ale nawet gdyby mieszaniny par azotu i tlenku węgla mogły pozostawać nad skorupą Plutona, człowiek zdecydowanie nie byłby w stanie żyć w takich warunkach. Z powodu braku wodoru, a także ze względu na wyjątkowo niską gęstość przestrzeni, atmosfera Plutona jest niezwykle rozrzedzona. Oznacza to, że tutaj również nie może powstać specjalna warstwa, która zmieni kolor nieba w zależności od pory dnia. Dlatego teoretycznie będąc na Plutonie nie odróżnisz dnia od nocy. Czarna kula będzie stale obracać się przed tobą, na której odległe gwiazdy i przelatujące planety pojawią się z jasnymi błyskami.
Wniosek
Teraz astronomowie są najbardziej zainteresowani tym, jaki rodzaj atmosfery ma Pluton. Czy ich obliczenia i obserwacje są trafne iw jakim stopniu zgadzają się z rzeczywistością? W najbliższym czasie planowane jest wystrzelenie satelity, który będzie w stanie pokonać orbity gazowych gigantów, po czym wyląduje na Plutonie. Teoretycznie prom, który zostanie wystrzelony w atmosferę tej planety karłowatej, dotrzepowierzchni i być w stanie pobrać próbki powietrza i lodu. W końcu nie ma żadnych pierwiastków chemicznych niszczących technologię, jak na Jowiszu.
