Atmosfera di Plutone: foschia con segni di diradamento

Questa è la prima volta che Plutone entra nel sistema solare esterno dalla sua scoperta nel 1920, e durante questo viaggio la sua atmosfera potrebbe lentamente congelarsi.

Plutone è in viaggio, ghiacciato, lontano dal Sole. Nel 2114 tornerà indietro, ma fino ad allora la sua orbita ellittica lo porterà verso le zone più fredde e oscure del sistema solare esterno.

Questa è la prima volta che Plutone entra nel sistema solare esterno dalla sua scoperta nel 1920, e durante questo viaggio la sua atmosfera potrebbe lentamente congelarsi.

I dettagli dei cambiamenti atmosferici durante questo viaggio sono stati osservati da un team di ricercatori guidato dalla scienziata senior del Planetary Science Institute Amanda Sickafoose, e potrebbero persino aver rilevato i primi segni del collasso atmosferico di Plutone.

In un nuovo articolo pubblicato sul Planetary Science Journal, Sickafoose e il suo team descrivono come l’atmosfera di Plutone sia cambiata nel periodo 2017-23.

Hanno scoperto che tra il sorvolo di New Horizons del 2015 e la metà del 2021, la pressione atmosferica di Plutone è rimasta costante.

Poi, tra metà 2021 e luglio 2023, la pressione di massa è diminuita del 16%. I loro modelli assunsero un’atmosfera nebbiosa, come si vide durante il sorvolo di Plutone.

Non ci sono navicelle spaziali abbastanza vicine a Plutone da poter vedere la sua atmosfera, e dalla Terra, Plutone sembra solo una piccola massa anche ai migliori telescopi spaziali.

Per fortuna, mentre Plutone, la Terra e persino le stelle si muovono lentamente nel cielo, allineamenti casuali, chiamati occultazioni, fanno passare Plutone davanti ad alcune stelle.

Gli scienziati, osservando come la luce stellare cambia quando una stella passa dietro Plutone durante tali occultazioni, possono caratterizzare l’atmosfera di Plutone.

Ma raccogliere dati da questi eventi può essere complicato. Mentre una stella passa dietro Plutone, l’ombra di Plutone si proiettò sulla Terra.

Tali ombre di occultazione possono estendersi su oceani o terre disabitate, quindi gli scienziati creano mappe di questi percorsi d’ombra per coordinare le osservazioni.

Dal 2017, Sickafoose e i suoi collaboratori hanno osservato 10 diverse occultazioni; durante solo quattro poterono assistere allo stesso evento da più luoghi sulla Terra.

Questi diversi spettatori potevano, quando erano abbastanza vicini, confermare i risultati degli altri, e quando erano più dispersi, potevano scrutare attraverso diverse parti dell’atmosfera di Plutone.

Queste mappe mostrano percorsi esempi delle ombre occultanti di Plutone. Solo quattro delle 10 occultazioni sono state osservate da più luoghi sulla Terra per questo articolo. Le linee continue indicano la parte superiore, centrale e inferiore dell’ombra di Plutone in ogni data, e le frecce vicino alla parte inferiore dell’immagine mostrano la direzione del movimento dell’ombra. Il testo bianco indica le posizioni delle stazioni di osservazione riuscite. I punti neri sono gli approcci più vicini di Plutone alla Terra nei centri dei percorsi d’ombra. Credito: A. Sickafoose

“Spesso preferiamo osservare occultazioni previste che hanno percorsi d’ombra sopra grandi osservatori, perché quell’equipaggiamento e i dati si sono dimostrati efficaci,” ha detto Sickafoose. “Poi, cerchiamo di migliorare quei dataset collaborando con osservatori locali nei percorsi ombra.”

Sebbene Plutone sia debole – e diventerà solo più fioco man mano che si allontana – ciò che conta di più in queste osservazioni è la luminosità della stella.

I telescopi misurano con molta attenzione quanta luce viene rilevata prima, durante e dopo l’occultazione per vedere come la luce della stella svanisce e ritorna alla visuale.

Durante un’occultazione si verifica un graduale svanire quando l’atmosfera di Plutone piega la luce della stella (e qualsiasi particella di foschia può disperdere la luce come nebbia), e poi la luce svanisce completamente mentre la stella passa dietro il corpo ghiacciato di Plutone.

Curva luminosa dell’occultazione del 1° giugno 2026, osservata dal Savannah Skies Observatory a Chillagoe, Queensland, Australia. Le linee verticali grigie indicano le diverse fasi dell’occultazione. Il livello di flusso di base contiene la luce combinata della stella e del sistema di Plutone (Plutone più tutte le sue lune). Il flusso diminuisce gradualmente man mano che la luce stellare si piega e si disperde nell’atmosfera di Plutone, raggiungendo un flusso quasi nullo come definito solo dalla luce proveniente dal sistema di Plutone. Quando la stella appare dall’altra parte di Plutone, la luce riappare gradualmente nell’atmosfera prima di tornare a piena intensità. Credito: A. Sickafoose

“Sono costantemente stupito da come la semplice tecnica di osservare la luce delle stelle affievolirsi e riapparire ci permetta di studiare un’atmosfera sottile – qualche milionesima di quella terrestre – su un mondo grande due terzi della nostra Luna e 30 volte più lontano dal Sole,” ha detto Sickafoose.

Osservando molteplici occultazioni nel corso di diversi anni, Sickafoose e il suo team misurarono la pressione variabile dell’atmosfera.

L’atmosfera di Plutone è composta principalmente da azoto insieme ad altri composti a base di carbonio, come metano e monossido di carbonio, che possono combinarsi per formare foschie.

Man mano che la pressione atmosferica diminuisce, eventuali foschie dovrebbero iniziare a diradarsi e stabilizzarsi a quote più basse.

La fisica esatta dell’atmosfera non è ben compresa, ma è strettamente collegata alle proprietà dei ghiacci superficiali di Plutone, secondo Sickafoose. Studi come questo, sull’orbita multigenerazionale di Plutone, dovrebbero districare la verità.

“Siamo in un momento particolarmente interessante per Plutone”.

“Il nostro lavoro suggerisce che l’atmosfera ha recentemente iniziato a diminuire di pressione. Spero che riusciremo a ottenere più dati nei prossimi anni o decenni per confermare o confutare specificamente questa tendenza.”

NASA/JHUAPL/SwRI

The post Atmosfera di Plutone: foschia con segni di diradamento appeared first on Cronache di Scienza.