Kredit gambar: NASA
Sekumpulan ahli astronomi dari MIT melaporkan hari ini bahawa atmosfer Pluto semakin berkembang, walaupun planet ini semakin jauh dari Matahari di orbit elipsnya. Ahli astronomi menjangkakan akan menemui keadaan sebaliknya; bahawa suasananya akan menyusut ketika menjauh dari Matahari, tetapi mirip dengan Bumi, di mana pada waktu awal sore lebih panas daripada tengah hari, ketika Matahari berada di paling terang. Sekiranya semuanya berjalan lancar, NASA akan melancarkan misi New Horizons pada tahun 2006 untuk mencapai Pluto pada tahun 2015.
Suasana Pluto semakin meluas walaupun terus berada di orbit panjangnya dari matahari, sekumpulan ahli astronomi dari MIT, Boston University, Williams College, Pomona College, Lowell Observatory dan Cornell University melaporkan dalam terbitan Nature pada 10 Julai.
Pasukan ini, yang diketuai oleh James Elliot, profesor astronomi planet di MIT dan pengarah Wallace Observatory MIT, membuat penemuan ini dengan melihat cahaya malapnya bintang ketika Pluto melintas di depannya pada 20 Ogos 2002. Pasukan tersebut membawa melakukan pemerhatian menggunakan lapan teleskop di Balai Cerap Mauna Kea, Haleakala, Balai Cerap Lick, Balai Cerap Lowell dan Balai Cerap Palomar.
Elliot mengatakan hasil baru itu nampak berlawanan dengan intuisi, kerana para pemerhati menganggap suasana Pluto akan mulai runtuh ketika ia sejuk. Sebenarnya, suhu atmosfera nitrogen Pluto telah meningkat sekitar 1 darjah Celsius sejak paling dekat dengan matahari pada tahun 1989.
Elliot mengaitkan kenaikan dengan kesan ketinggian yang sama seperti yang kita alami di Bumi? Walaupun matahari paling kuat pada titik tertinggi pada tengah hari, bahagian paling panas pada hari itu adalah sekitar jam 3 petang. Kerana tahun Pluto sama dengan 248 tahun Bumi, 14 tahun setelah pendekatan Pluto yang paling dekat dengan Matahari adalah seperti pukul 1:15 p.m. di bumi. Pada kadar orbit Pluto, mungkin memerlukan 10 tahun lagi untuk menyejuk dan baru akan mulai sejuk apabila misi NASA New Horizons ke Pluto, yang dijadualkan dilancarkan pada tahun 2006, mencapainya pada tahun 2015.
Atmosfer nitrogen utama Pluto berada dalam keseimbangan tekanan wap dengan ais permukaannya, dan oleh itu dapat mengalami perubahan tekanan yang besar sebagai tindak balas terhadap perubahan kecil pada suhu ais permukaan. Oleh kerana permukaannya yang sejuk semakin sejuk, ia mengembun menjadi beku putih segar yang memantulkan lebih banyak panas matahari dan menjadi lebih sejuk. Apabila kotoran dan objek ruang terkumpul di permukaannya, ia menjadi gelap dan menyerap lebih banyak haba, mempercepat kesan pemanasan. Pluto semakin gelap sejak tahun 1954.
"Data bulan Ogos 2002 telah memungkinkan kita untuk menyelidiki suasana Pluto dengan lebih mendalam dan memberi kita gambaran yang lebih tepat mengenai perubahan yang telah berlaku," kata Elliot.
Orbit Pluto jauh lebih elips daripada planet lain, dan paksi putarannya dicondongkan oleh sudut besar berbanding dengan orbitnya. Kedua-dua faktor tersebut dapat menyumbang kepada perubahan musim yang drastik.
Sejak tahun 1989, misalnya, posisi matahari di langit Pluto telah berubah lebih dari perubahan yang sepadan di Bumi yang menyebabkan perbezaan antara musim sejuk dan musim bunga. Suhu atmosfera Pluto berbeza antara sekitar -235 dan -170 darjah Celsius, bergantung pada ketinggian di atas permukaan.
Pluto mempunyai ais nitrogen di permukaannya yang dapat menguap ke atmosfer ketika semakin panas, menyebabkan peningkatan tekanan permukaan. Sekiranya peningkatan di atmosfera yang berlaku juga berlaku pada tekanan permukaan? Yang mana mungkin berlaku? Ini bermaksud bahawa suhu permukaan rata-rata ais nitrogen di Pluto telah meningkat sedikit lebih dari 1 darjah Celsius selama 14 tahun terakhir.
MENGAJAR ATMOSFER DENGAN BAYARAN
Para penyelidik mengkaji objek yang jauh melalui kejadian seperti gerhana di mana badan (Pluto dalam kes ini) melintas di depan bintang, menyekat cahaya bintang dari pandangan. Dengan merakam peredupan cahaya bintang dari masa ke masa, para astronom dapat mengira ketumpatan, tekanan dan suhu atmosfer Pluto.
Memerhatikan dua atau lebih ghaib pada masa yang berlainan memberi penyelidik maklumat mengenai perubahan atmosfera planet ini. Struktur dan suhu atmosfer Pluto pertama kali ditentukan semasa ghaib pada tahun 1988. Laluan singkat Pluto di hadapan bintang yang berbeza pada 19 Julai menyebabkan para penyelidik percaya bahawa perubahan atmosfera yang drastik sedang dilakukan, tetapi tidak jelas apakah suasananya terasa panas atau sejuk.
Data yang dihasilkan dari ghaib ini, ketika Pluto melintas di depan bintang yang dikenal sebagai P131.1, membawa hasil terkini. "Ini adalah pertama kalinya suatu okultasi memungkinkan kita menyelidiki begitu jauh ke atmosfer Pluto dengan teleskop besar, yang memberikan resolusi spasial tinggi beberapa kilometer," Elliot berkata. Dia berharap dapat menggunakan kaedah ini untuk mengkaji objek Pluto dan Kuiper Belt lebih kerap pada masa akan datang.
MISI KE PLUTO
NASA baru-baru ini membenarkan misi New Horizons Pluto-Kuiper Belt untuk memulakan pembinaan kapal angkasa dan sistem darat. Misi ini akan menjadi yang pertama ke Pluto dan Kuiper Belt. Richard P. Binzel, profesor sains bumi, atmosfera dan planet (EAPS) di MIT, adalah penyelidik bersama.
Kapal angkasa New Horizons dijadualkan dilancarkan pada Januari 2006, melepasi Musytari untuk peningkatan graviti dan kajian saintifik pada tahun 2007, dan mencapai bulan Pluto dan Charon di Pluto seawal musim panas 2015. Pluto adalah satu-satunya planet yang belum diamati dalam jarak dekat . Misi ini akan berusaha untuk menjawab soalan mengenai permukaan, atmosfera, dalaman dan ruang angkasa planet paling luar sistem suria dan bulannya.
Sementara itu, para penyelidik berharap dapat menggunakan SOFIA, teleskop 2.5 meter yang dipasang di dalam pesawat yang dibina oleh NASA dengan kerjasama agensi angkasa Jerman, mulai tahun 2005. SOFIA akan dapat dikirim ke lokasi yang tepat di seluruh dunia untuk amati okultasi, menyediakan data berkualiti tinggi dengan lebih kerap daripada yang mungkin dengan menggunakan teleskop darat sahaja.
Sebagai tambahan kepada Elliot, pengarang bersama MIT adalah lulusan fizik Kelly B. Clancy baru-baru ini; pelajar siswazah Susan D. Kern dan Michael J. Person; graduan MIT baru-baru ini Colette V. Salyk; dan senior aeronautik dan angkasawan Jing Jing Qu.
Kolaborator Williams College termasuk Jay M. Pasachoff, profesor astronomi; Bryce A. Babcock, ahli fizik kakitangan; Steven V. Souza, penyelia pemerhati; dan sarjana David R. Ticehurst. Mereka menggunakan teleskop University of Hawaii pada ketinggian 13.800 kaki gunung berapi Hawaii Mauna Kea dan alat pengesan elektronik Williams College yang biasanya merupakan sebahagian daripada ekspedisi gerhana.
Kolaborator Pomona College adalah Alper Ates dan Ben Penprase. Kolaborator Universiti Boston ialah Amanda Bosh. Kolaborator Lowell Observatory adalah Marc Buie, Ted Dunham, Stephen Eikenberry, Cathy Olkin, Brian W. Taylor, dan Lawrence Wasserman. Kolaborator Boeing adalah Doyle Hall dan Lewis Roberts.
Kolaborator Teleskop Inframerah United Kingdom ialah Sandy K. Leggett. Kolaborator Observatorium Tentera Laut A.S. ialah Stephen E. Levine dan Ronald C. Stone. Kolaborator Cornell adalah Dae-Sik Moon. David Osip dan Joanna E. Thomas-Osip berada di MIT dan kini berada di Carnegie Observatories. John T. Rayner berada di Kemudahan Teleskop Inframerah NASA. David Tholen berada di University of Hawaii.
Karya ini dibiayai oleh Research Corp., Southwest Research Institute, National Science Foundation dan NASA.
Sumber Asal: Siaran Berita MIT
