Po odkryciu Plutona przez Clyde’a Tombaugha w 1930 roku planeta przeszła niebanalne badania. Niestety współczesne analizy pokazują, że wiele z ówczesnych obserwacji wykonywanych w latach trzydziestych i czterdziestych ubiegłego stulecia daje niepewny wynik.

Pomiary jasności Plutona wykonane na płytach fotograficznych miały dokładność 1 magnitudo w wyniku błędów pomiaru jasności gwiazd porównania. Dopiero w latach pięćdziesiątych XX wieku dokładność wzrosła wraz z wynalezieniem fotometru fotoelektrycznego, którego dokładność jest porównywalna z dzisiejszymi narzędziami CCD.

Astronomowie chcieliby poznać dokładniej jasność Plutona w z czasów pomiarów fotograficznych. W tym celu Luke T. Smith i Bradley E. Schaefer (z Uniwersytetu Stanowego w Louisiana) przebadali na nowo płyty fotograficzne z obserwacjami Plutona z lat 1933-34 pochodzące z kilku różnych teleskopów. Skupili się na lepszym określeniu jasności gwiazd porównania zarejestrowanych na płytach oraz na niezależnym zmierzeniu ich jasności przy pomocy nowoczesnego teleskopu w Chile. Dzięki temu udało się odtworzyć bardziej wiarygodny kształt krzywej blasku z lat gdy dysponowano tylko słabą dokładnością obserwacji fotograficznych.

Luke T. Smith i Bradley E. Schaefer uzyskali tę krzywą blasku po poprawieniu obserwacji fotograficznych wykonanych w latach 1933-34. Krzywa przedstawia zmiany blasku w wyniku rotacji o okresie 6,39 dnia. Spodziewano się, że Pluton powinien był świecić 0,m05 jaśniej.

Dwaj astronomowie porównali potem jasność z modelami stworzonymi przez Marca Buie z Obserwatorium Lowella. “Myśleliśmy, że Pluton powinien był świecić jaśniej niż świecił w rzeczywistości” powiedział Smith, w tydzień po prezentacji wyników badań na konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Minneapolis. Po zadaniu większej odległości Plutona od Słońca (dla lat czterdziestych XX wieku) blask jaki wychodzi jest o 0,05 magnitudo słabszy niż przewidują modele Buie’ego.

Klucz do rozwiązania zagadki zbyt słabej jasności prawdopodobnie leży w nietypowym kącie nachylenia osi obrotu Plutona do płaszczyzny orbity. Kąt ten wynosi 120o. W latach trzydziestych Pluton był zwrócony niemal dokładnie południowym biegunem do Słońca, podczas gdy w bliższych nam dekadach zwrócony był ku niemu równikiem. Zatem w latach 1933-34 planeta była cały czas zwrócona do Słońca biegunem. Mogło to spowodować sublimację pewnych związków takich jak zamarznięty metan. Następnie związki te przechodziły do rozrzedzonej atmosfery i resublimowały w okolicach słabiej wówczas oświetlonych, czyli na przykład w obszarach równikowych. Okolica bieguna poprzez pozbawienie “lodów” uzyskała mniejsze albedo, czyli stała się ciemniejsza.

Według Shaefera to wytłumaczenie to jedyny sposób na studiowanie na Plutonie zjawisk, które obserwowano dobre kilka dekad temu. Prace nad tym wytłumaczeniem nadal trwają. Jak mówi Schaefer – “powierzchnia Plutona musiała się wtedy różnić i tego się teraz trzymamy“. Według Smitha w ciągu wszystkich lat od odkrycia planety musieliśmy być świadkami przeobrażeń powierzchni Plutona w wyniku sublimacji i resublimacji związków na powierzchni, a co za tym idzie zmian w krzywej blasku. Przeobrażenia implikują istnienie atmosfery na Plutonie, jednak zrozumienie zmian w niej zachodzących wymaga wiele pracy.

Pluton krążąc wokół Słońca ustawia się do nas różnymi częściami powierzchni. Ma to wpływ na jego zmiany blasku. Także ekscentryczna orbita planety wpływa na jej zmiany jasności. Podczas zbliżenia do Słońca niektóre związki na powierzchni Plutona i Charona moga sublimować i osiadać na niewidocznych częściach. Prawdopodobnie ten efekt jest odpowiedzialny z spadek blasku planety w latach trzydziestych XX wieku.

Autor

Leszek Błaszczyk

Komentarze

  1. Andrzej    

    Łaciate światy… 😉 — Zmiany albedo rzeczywiście mogą być spowodowane nie tylko sublimacją i resublimacją metanu itp.

    Wygląda na to, że sama powierzchnia Plutona i Charona ma całkiem urozmaiconą jasność – dzięki HST udało się zrobić mapy tych obiektów (nim dotrze tam “New Horizons” to są jak dotąd najlepsze mapy Plutona i Charona).

    http://ksiezyce.republika.pl/mapy/pluton-mapa.html

    http://ksiezyce.republika.pl/mapy/charon-mapa.html

    Pozdrawiam
    Andrzej

Komentarze są zablokowane.