Pluuto jääkülma atmosfääri mõistatus sai lahenduse

Pluutot ümbritsev sudu NASA New Horizonsi pildil. Foto: NASA / Reuters / Scanpix

Planeediteadlasi ammu vaevanud küsimus – miks on kääbusplaneet Pluuto atmosfäär oodatust mitukümmend kraadi külmem – sai lõpuks vastuse, kirjutab New Scientist.

Kääbusplaneet Pluuto on teadlaste tähelepanu pälvinud mitmete veidrustega. Aastatel pärast avastamist peeti peamiselt jääst ja kivimitest koosnevat Pluutot Päikesesüsteemi kaugeimaks planeediks. Nüüdseks on ta selle staatuse küll minetanud, kuid paljude jaoks on ta siiski müstiline üheksas kivi Päikesest.

Taevakehasid uurivate planeediteadlaste jaoks on Pluuto puhul aga juba aastaid kehtinud mõistatus. Nimelt on mõõtmistulemused näidanud, et selle atmosfääri temperatuur (-203°C) on ligi 30°C madalam kui näitavad olemasolevad teoreetilised mudelid. Tuleb välja, et ootamatu külma põhjuseks on atmosfääris sudu tekitavad tahmaosakesed.

Nimelt on teada, et atmosfääri keemiline koostis määrab suures osas selle temperatuuri. Heaks näiteks on siin erinevate gaaside tekitatud kasvuhooneefekt Maal, mis soojendab meie atmosfääri märgatavalt. Pluuto tahmaosakestel on aga hoopis vastupidine mõju.

Need tekivad, kuid Päikese ultraviolettvalgus lõhub atmosfääri lämmastiku- ja metaanimolekulid ning tekkivad ioonid ühinevad omavahel suurteks tahmaosakesteks.

Uues teadustöös arvutasidki Xi Zhang ja kolleegid Santa Cruzi California Ülikoolist välja, kui peaks sellise reaktsiooni tekkeks vaja minema UV-kiirgust ja kui palju sellised osakesed energiat avakosmosesse tagasi kanda suudaksid.

«Sisuliselt oli meil vaja Pluuto temperatuuri seletamiseks leida tugev külmuti. Leidsime, et seal leiduvad tahmaosakesed suudavad infrapuna valgust maailmaruumi tagasi kiirates atmosfääri oluliselt jahutada. Selle protsessi mõjusid ei ole varasemad teoreetilised mudelid arvestanud,» ütles uuringut juhtinud Xi Zhang.

Nimelt suudavad tahmaosakesed küll neelata küllaltki suures koguses päikeseenergiat, kuid jahtuvad kiiremini, mis viib kokkuvõttes ka kogu atmosfääri jahtumiseni. Tumedad osakesed takistavad samas ka soojendava valguse atmosfääri alumistesse kihtidesse jõudmise enam kui 90 protsendi ulatuses. Infrapuna-spektris kiirgab atmosfääri koguni rohkem energiat kui Päikesest Pluutole jõuab, mis võimendab jahenemist veelgi.

See teeb Pluutost ka esimese taevakeha Päikesesüsteemis, mille atmosfäär ei koosne peaasjalikult mitte gaasidest, vaid kus mängivad suurt rolli just tahked osakesed.

Teadusuuring ilmus ajakirjas Nature.