冥王星が新しく発見した候補衛星の1つの表面から見た冥王星とカロン。画像クレジット:David A. Aguilar(CfA)。拡大するにはクリックしてください
水銀が沸騰しています。火星は凍っています。地球はちょうどいいです。惑星の温度に関して言えば、太陽から遠く離れているほど、もっと寒くなるはずです。しかし、その後冥王星があります。この遠い世界は、本来あるべきよりもさらに寒いのではないかと疑われています。スミソニアンの科学者たちは今、これが真実であることを示しています。
科学者たちは、冥王星が惑星なのか、カイパーベルトからの難民と見なされるべきなのかについて議論を続けています。その分類が何であれ、冥王星とその月のカロンは、惑星形成の初期の歴史についての秘密を持っていることは確かです。カロンは惑星自体の直径のおよそ半分であり、それらは私たちの太陽系でユニークなペアを形成します。彼らがどうやって一緒になったのかは謎のままです。
地球よりも太陽から30倍離れた場所にあるため、冥王星の表面に到達する日光はせいぜい弱く、昼間は自宅の暗い夕暮れに似ています。冥王星は30天文単位(AU)ほど太陽に近く、50 AUほど離れている可能性があるため、その軌道の中で気温は大きく変動します。 (AUとは、地球と太陽の平均距離が9300万マイルです。)冥王星が太陽から遠ざかるにつれて、その薄い大気が凍って氷のように地表に落下することが予想されます。
ハワイのケック望遠鏡やハッブル宇宙望遠鏡などの機器で集められた反射太陽光は、カロンとは異なり、冥王星の表面が本来よりも冷たくなる可能性があることを示唆しています。しかし、それらの熱放射(熱)を直接測定できる望遠鏡は、2つの物体を区別するのに十分細かく調べることができませんでした。 30マイル離れたところから見た鉛筆の長さのように、0.9アーク秒よりも遠く離れていないので、彼らの近さは手ごわい挑戦でした。
現在、ハワイのマウナケアでサブミリメータアレイ(SMA)を使用するスミソニアンの天文学者が初めて、両方の世界からの熱を直接測定し、冥王星が実際に予想よりも寒く、カロンよりも寒いことを発見しました。
「私たちは皆、金星とその暴走する温室効果について知っています」と国立電波天文台のブライアン・バトラーとともにこの研究について共著者であるハーバード・スミソニアン天体物理学センター(CfA)のマーク・ガーウェルは言った。 「冥王星は、我々が反温室効果と呼ぶかもしれないもののダイナミックな例です。自然は私たちに謎を残しておくのが好きで、これは大きな問題でした。」
観測中、SMAはその最も拡張された構成を利用して高解像度の干渉データを取得し、冥王星とカロンの別々の「温度計」の読み取りを可能にしました。冥王星の氷に覆われた表面の温度は、近くのカロンのように予想される53 K(-364度F)ではなく、約43 K(-382度F)であることがわかりました。これは、冥王星の低温が、入射する太陽放射だけでなく、表面氷とその薄い窒素雰囲気との間の平衡によって引き起こされるという現在のモデルに適合しています。冥王星の表面に到達する太陽光(エネルギー)は、表面を加熱するのではなく、窒素氷の一部をガスに変換するために使用されます。これは、液体の蒸発によって表面が冷やされるのと似ています(汗が肌を冷やすなど)。
「これらの結果は本当に刺激的で楽しいものです」とガーウェルは言いました。 「家に電話をせずに、およそ30億マイル離れたところから何かの温度を奪うことを想像してみてください!」
この研究は、ワシントンDCで開催されるアメリカ天文学会の第207回会議で発表されます。
マサチューセッツ州ケンブリッジに本社を置くハーバードスミスソニアン天体物理学センター(CfA)は、スミソニアン天体物理天文台とハーバードカレッジ天文台の共同研究機関です。 CfAの科学者は、6つの研究部門に編成され、宇宙の起源、進化、究極の運命を研究しています。
元のソース:CfAニュースリリース