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Cuando Plutón pasó por delante de una estrella en la noche del 15 de agosto de 2018, un equipo de astrónomos dirigido por el Southwest Research Institute había desplegado telescopios en numerosos lugares de Estados Unidos y México para observar la atmósfera de Plutón mientras era brevemente iluminada por la estrella bien situada. Los científicos utilizaron este evento de ocultación para medir la abundancia general de la tenue atmósfera de Plutón y encontraron pruebas convincentes de que está empezando a desaparecer, volviendo a congelarse en su superficie a medida que se aleja del Sol.
La ocultación duró unos dos minutos, durante los cuales la estrella desapareció de la vista cuando la atmósfera y el cuerpo sólido de Plutón pasaron por delante de ella. El ritmo de desaparición y reaparición de la estrella determinó el perfil de densidad de la atmósfera de Plutón.
"Los científicos han utilizado las ocultaciones para supervisar los cambios en la atmósfera de Plutón desde 1988", dijo el Dr. Eliot Young, director del programa de la División de Ciencia e Ingeniería Espacial del SwRI. "La misión New Horizons obtuvo un excelente perfil de densidad a partir de su sobrevuelo de 2015, consistente con que la atmósfera masiva de Plutón se duplica cada década, pero nuestras observaciones de 2018 no muestran que esa tendencia continúe desde 2015."
Varios telescopios desplegados cerca del centro de la trayectoria de la sombra observaron un fenómeno llamado "flash central", causado por la atmósfera de Plutón que refracta la luz en una región en el mismo centro de la sombra. Cuando se mide una ocultación alrededor de un objeto con atmósfera, la luz se atenúa al atravesar la atmósfera y luego regresa gradualmente. Esto produce una pendiente moderada en cada extremo de la curva de luz en forma de U. En 2018, la refracción por parte de la atmósfera de Plutón creó un destello central cerca del centro de su sombra, convirtiéndola en una curva en forma de W.
"El destello central visto en 2018 fue, con mucho, el más fuerte que se haya visto en una ocultación de Plutón", dijo Young. "El destello central nos da un conocimiento muy preciso de la trayectoria de la sombra de Plutón sobre la Tierra".
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| Durante el evento de ocultación de Plutón del 15 de agosto de 2018, varios telescopios desplegados cerca del centro de la trayectoria de la sombra observaron un fenómeno llamado "flash central", causado por la atmósfera de Plutón que refracta la luz en una región en el mismo centro de la sombra. Este destello central indica que los datos de ocultación son muy robustos, reforzando los hallazgos del SwRI que confirman que la atmósfera de Plutón se está congelando en su superficie a medida que se aleja del Sol. Crédito: NASA/SwRI |
Al igual que la Tierra, la atmósfera de Plutón es predominantemente de nitrógeno. A diferencia de la Tierra, la atmósfera de Plutón se sustenta en la presión de vapor de sus hielos superficiales, lo que significa que pequeños cambios en las temperaturas de los hielos superficiales provocarían grandes cambios en la densidad aparente de su atmósfera. Plutón tarda 248 años terrestres en completar una órbita completa alrededor del Sol, y su distancia varía desde su punto más cercano, a unas 30 unidades astronómicas del Sol (1 UA es la distancia de la Tierra al Sol), hasta 50 UA del Sol.
Durante el último cuarto de siglo, Plutón ha ido recibiendo cada vez menos luz solar a medida que se alejaba del Sol, pero, hasta 2018, su presión superficial y su densidad atmosférica seguían aumentando. Los científicos lo atribuyeron a un fenómeno conocido como inercia térmica.
"Una analogía de esto es la forma en que el Sol calienta la arena en una playa", dijo la Dra. Leslie Young, científica del SwRI, que se especializa en el modelado de la interacción entre las superficies y las atmósferas de los cuerpos helados en el sistema solar exterior. "La luz del Sol es más intensa al mediodía, pero la arena sigue absorbiendo el calor a lo largo de la tarde, por lo que es más caliente al final de la tarde". La persistencia de la atmósfera de Plutón sugiere que los depósitos de hielo de nitrógeno en la superficie de Plutón se mantuvieron calientes gracias al calor almacenado bajo la superficie. Los nuevos datos sugieren que están empezando a enfriarse".
El mayor depósito de nitrógeno conocido es Sputnik Planitia, un brillante glaciar que constituye el lóbulo occidental de la Regio Tombaugh, que tiene forma de corazón. Los datos ayudarán a los modelizadores atmosféricos a mejorar su comprensión de las capas subsuperficiales de Plutón, especialmente en lo que respecta a las composiciones compatibles con los límites observados en la transferencia de calor.
Eliot Young hablará de estos resultados en una conferencia de prensa el lunes 4 de octubre, en la 53ª Reunión Anual de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana.
Fuentes, créditos y referencias:
Reunión: dps.aas.org/meetings/current
Imagen: Crédito: NASA/JHU-APL/SwRI