Atmosfera de Plutão

Atmosfera de Plutão
Imagem ilustrativa do artigo Atmosfera de Plutão
Atmosfera de Plutão, tirada quando o Sol foi obscurecido pelo planeta anão, 14 de julho de 2015. O diagrama mostra a presença de duas camadas distintas de névoa: a primeira entre a superfície e 50  km e a segunda entre 50 e 83  km .
Informações gerais
Espessura indeterminado
Pressão atmosférica 0,65 a 2,4 Pa
Composição volumétrica
Dinitrogênio 90%
Metano -
Monóxido de carbono 10%
Etano -

A atmosfera de Plutão foi descoberta em 1985, e muitos detalhes foram identificados gradualmente, embora a maioria dos detalhes ainda estejam sendo confirmados por estudos mais detalhados. Estudos atuais indicam que a atmosfera de Plutão é composta principalmente de dinitrogênio , com algum metano a monóxido de carbono , e etano a uma pressão de cerca de 6,5 a 24 microbar (0,65 a 2,4 pascal (Pa)) na superfície.

Características

A pressão atmosférica na superfície de Plutão é de cerca de 15 μbar, ou cerca de 100.000 e da Terra. Um estudo em 2009 estimou que a pressão deveria estar entre 6,5 e 24 μbar. A alta atmosfera de Plutão sofre uma inversão de temperatura . Sua temperatura é de fato cerca de 103 K ( ou seja, -170  ° C ), ou seja, 50 K a mais do que a superfície (53 K, ou seja, -220  ° C ), enquanto a temperatura da atmosfera inferior de Plutão é 93 K ( -180  ° C ), ou seja, 40 K acima da superfície.

A alta atmosfera de Plutão é principalmente de nitrogênio, com traços de metano e monóxido de carbono produzidos pela superfície do gelo, enquanto a baixa atmosfera é rica em metano.

À medida que a órbita de Plutão o afasta do Sol, sua atmosfera congela e gradualmente cai no solo parecendo areia fina e seca. Quando sua órbita excêntrica o aproxima do Sol (Plutão está periodicamente mais próximo do Sol do que Netuno ), a temperatura da superfície sólida de Plutão aumenta o suficiente para sublimar essa areia em gás. Esta sublimação tem um efeito de resfriamento na superfície de Plutão e cria um “efeito anti-estufa”; muito parecido com o suor, resfria o corpo evaporando da superfície da pele. Usando o Submillimeter Array , os cientistas descobriram recentemente que a temperatura de Plutão é cerca de 43 K ( -230  ° C ), 10 K mais fria do que o esperado.

Sua cor azul está ligada à presença de finas partículas de tholins .

Névoas

Camadas de névoa estão presentes na atmosfera de Plutão. Durante a passagem de Novos Horizontes , foram identificadas vinte camadas de alguns quilômetros de espessura, geralmente separadas por dez quilômetros. Um conjunto de névoas baixas (entre 5 e 15  km acima da superfície) está presente, provavelmente resultante da condensação de produtos de reações fotoquímicas . Além de 15  km, camadas de névoa também estão presentes (até mais de 200  km ), enquanto as temperaturas são muito altas para permitir a condensação de hidrocarbonetos ou nitrilos . Titã possui o mesmo tipo de estrutura em sua atmosfera com temperaturas também muito altas para a condensação dessas moléculas. O mecanismo de formação dessas névoas para Titã, baseado na produção de íons CN - e C 3 N- de colisões na ionosfera entre elétrons de baixas energias e HCN ou HC 3 Npotencialmente resultando em macromoléculas carregadas negativamente, atraindo cátions e dando um aerossol e finalmente névoas, poderia ser aplicado a Plutão, embora nenhuma ionosfera tenha sido detectada (2017). As partículas constituintes das névoas são depositadas na superfície do planeta anão.

Descoberta

A atmosfera de Plutão foi descoberta durante a observação de uma ocultação em 1985; esta descoberta foi confirmada e consideravelmente reforçada pela observação em profundidade de outra ocultação em 1998. Quando um objeto sem atmosfera oculta uma estrela, a estrela desaparece repentinamente, no caso de Plutão, a estrela gradualmente desaparece. Com base na taxa de ocultação, a pressão atmosférica foi estabelecida em 0,15 Pascal, cerca de 700.000 vezes menor que a da Terra.

Em 2002, outra ocultação foi observada e analisada por equipes lideradas por Bruno Sicardy do Observatório de Paris , James L. Elliot do MIT e Jay Pasachoff do Williams College . A pressão atmosférica foi estimada em 0,3 pascal, embora Plutão estivesse mais longe do Sol do que em 1988. Essa distância, entretanto, deveria ter resfriado a atmosfera, tornando-a mais tênue, mais rarefeita. Uma possível explicação para essa discrepância observada é baseada no fato de que, em 1987, o pólo sul de Plutão emergiu das sombras pela primeira vez em 120 anos. Este evento teria causado a sublimação de grandes quantidades de nitrogênio da calota polar. Levará décadas para que o excesso de nitrogênio emitido para a atmosfera se condense novamente na superfície. Outra ocultação estelar foi observada em 12 de junho de 2006 pela equipe de James Elliot no MIT-Williams College e pela equipe liderada por Leslie Young no Southwest Research Institute na Austrália.

Em outubro de 2006, Dale Cruikshank do Ames Research Center da NASA (envolvido no projeto New Horizons ) e seus colegas anunciaram a descoberta espectroscópica de etano na superfície de Plutão. Este etano é produzido a partir da fotólise ou radiólise (conversão química em energia da radiação solar e partículas carregadas) do metano congelado na superfície do planeta anão ou suspenso em sua atmosfera.

Em 2015, a sonda do projeto New Horizons foi a primeira espaçonave a se aproximar de Plutão para estudo. As primeiras informações recebidas confirmam a pressão atmosférica calculada anteriormente.

Origens

Referências

  1. Lellouch et al. 2009
  2. Stern 2006
  3. Croswell 1992
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  15. Elliot 2006

Bibliografia

Complementos

Leituras aprofundadas

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