eso1015is — Fréttatilkynning

Metan og kolmónoxíð í sumarhimni Trítons

7. apríl 2010

Samkvæmt fyrstu innrauðu mælingunum á lofthjúpi Trítons, fylgitungls Neptúnusar, stendur sumar sem hæst á suðurhveli tunglsins. Með hjálp Very Large Telescope ESO fundu evrópskir stjörnufræðingar metan í örþunnum lofthjúpi Trítons og gerðu á því fyrstu mælingarnar. Þær sýna að lofthjúpurinn tekur árstíðabundnum breytingum og þykknar þegar hlýnar á yfirborði tunglsins.

„Við fundum sönnunargögn sem sýna að sólin lætur til sín taka á yfirborði Trítons, jafnvel þótt tunglið sé svo langt frá henni. Þetta ístungl hefur árstíðir eins og jörðin en breytingarnar eru mun hægari“ segir Emmanuel Lellouch, aðalhöfundur greinar um rannsóknina sem birtist í Astronomy & Astrophysics.

Á Tríton, þar sem meðalyfirborðshitastigið er í kringum -235 gráður á Celsíus, er nú sumar á suðurhvelinu en vetur á norðurhvelinu. Þegar hlýnar á suðurhveli Trítons breytist frosið nitur, metan og kolmónoxíð í gas svo lofthjúpurinn þykknar þegar líður á árstíðina á 165 ára langri braut Neptúnusar umhverfis sólina. Árstíð á Trítoni er meira en 40 ára löng en árið 2000 voru sumarsólstöður á suðurhvelinu.

Lellouch og samstarfsmenn hans mældu magn gass í lofthjúpnum og reiknuðu út að loftþrýstingur á Tríton gæti hafa vaxið um fjórar stærðargráður miðað við mælingar Voyagers 2. árið 1989 en þá var enn vor á tunglinu. Loftþrýstingurinn á Tríton er nú milli 40 og 65 míkróbör — 20.000 sinnum minni en á jörðinni.

Vitað var um kolmónoxíðís á yfirborði Trítons en Lellouch og hópur hans komst að því að í efsta yfirborðslaginu er tífalt meira magn kolmónoxíðsíss en í dýpri lögum og það er þessi „filma“ sem fóðrar lofthjúpinn. Lofthjúpur Trítons er að mestu úr nitri (eins og lofthjúpur jarðar) en metanið í lofthjúpnum, sem Voyager 2. fann fyrst og hefur nú í fyrsta sinn verið mælt frá jörðinni, gegnir líka mikilvægu hlutverki. „Nú verður að endurskoða loftslags- og lofthjúpslíkön af Trítoni fyrst við fundum kolmonóxíðið og mældum metanið á ný“ segir Catherine de Bergh, meðhöfundur greinarinnar.

Tríton er langstærst af 13 fylgitunglum Neptúnusar. Það er 2.700 km í þvermál eða um þrír fjórðu af þvermáli Mánans og því sjöunda stærsta tungl sólkerfisins. Tríton fannst árið 1846 og hefur síðan heillað stjörnufræðinga. Yfirborð þess er jarðfræðilega virkt en á því eru líka margar ólíkar tegundir ísa eins og frosnu nitri, vatni og þurrís (frosið koldíoxíð), auk þess sem það snýst í rangsælis umhverfis Neptúnus [1].

Erfitt er að mæla lofthjúp Trítons þar sem tunglið er ríflega 30 sinnum lengra frá sólinni en jörðin. Upp úr 1980 settu stjörnufræðingar fram þá tilgátu að lofthjúpur Trítons gæti verið álíka þykkur og lofthjúpur Mars (7 millíbör). Það var ekki fyrr en Voyager 2. geystist framhjá Neptúnusi árið 1989 að í ljós kom að lofthjúpurinn var úr nitri og metani og að loftþrýstingurinn var aðeins 14 míkróbör, 70.000 sinnum þynnri en lofthjúpur jarðar. Síðan hafa rannsóknir frá jörðinni verið mjög takmarkaðar. Mælingar á stjörnumyrkvum (sem verða þegar hnöttur í sólkerfinu gengur fyrir stjörnu frá okkar sjónarhóli) benda til að loftþrýstingurinn á yfirborði Trítons hafi verið að aukast á tíunda áratug 20. aldar. Það var ekki fyrr en með tilkomu Cryogenic High-Resolution Infrared Echelle Spectrograph (CRIRES) litrófsritans á Very Large Telescope (VLT) að hópnum gafst tækifæri á að gera miklu nákvæmari mælingar á lofthjúpi Trítons. „Við þurftum næmni og mæligetu CRIRES til að fá nákvæmt litróf af örþunnum lofthjúpnum“ segir Ulli Käufl meðhöfundur greinarinnar. Mælingarnar eru hluti af rannsóknarherferð sem felur líka í sér mælingar á Plútó (eso0908).

Plútó er oft álitinn frændhnöttur Tríton. Á þeim eru aðstæður svipaðar en áhuginn hefur aukist í kjölfar uppgötvunarinnar á kolmónoxíði og keppast stjörnufræðingar við að finna þetta efni á dvergreikistjörnunni fjarlægu.

Hér er einungis um að ræða fyrsta skref stjörnufræðinga til að skilja eðlisfræði fjarlægra hnatta í sólkerfinu með hjálp CRIRES. „Nú getum við byrjað að fylgjast með lofthjúpnum og lært margt um áratugalangar árstíðabreytingar á Tríton“ segir Lellouch.

Skýringar

[1] Tríton er eina stóra tungl sólkerfisins sem snýst í öfuga átt miðað við snúning sinnar reikistjörnu. Þetta er ein ástæða þess af hverju Tríton er talinn eiga rætur að rekja til Kuipersbeltisins og deili þess vegna mörgum einkennum með dvergreikistjörnum eins og Plútó.

Frekari upplýsingar

Grein um þessa rannsókn birtist í Astronomy & Astrophysics („Detection of CO in Triton’s atmosphere and the nature of surface-atmosphere interactions“ eftir E. Lellouch et al.), tilvísun DOI : 10.1051/0004-6361/20104339.

Í rannsóknarhópnum eru E. Lellouch, C. de Bergh, B. Sicardy (LESIA, Observatoire de Paris í Frakklandi), S. Ferron (ACRI-ST, Sophia-Antipolis í Frakklandi) og H.-U. Käufl (ESO).

ESO, European Southern Observatory, stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og VISTA, stærsta kortlagningarsjónauka (survey telescope) veraldar. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 42 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Emmanuel Lellouch
LESIA, Observatoire de Paris
France
Sími: +33 1 450 77 672
Tölvupóstur: emmanuel.lellouch@obspm.fr

Hans-Ulrich Käufl
ESO
Garching, Germany
Sími: +49 89 3200 6414
Farsími: +49 160 636 5135
Tölvupóstur: hukaufl@eso.org

Henri Boffin
ESO - VLT Press Officer
Garching, Germany
Sími: +49 89 3200 6222
Farsími: +49 174 515 43 24
Tölvupóstur: hboffin@eso.org

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1015.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1015is
Nafn:Triton
Tegund:• X - Solar System
Facility:Very Large Telescope
Science data:2010A&A...512L...8L

Myndir

Triton (artist's impression)
Triton (artist's impression)
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Triton (artist's impression)
Triton (artist's impression)
texti aðeins á ensku

Sjá einnig