Posted in: Planeten 3. März 2009 12:09 Weiter lesen →

Eisiger Zwerg mit warmer Hülle

Illustration zeigt eisig glitzernde Gebirgslandschaft, ein großer Mond und eine kleine, ferne Sonne am dunklen, leicht diesigen HimmelAn schönen Wintertagen legt sich mitunter warme Luft wie eine Käseglocke über Stadt und Land. Eine ähnliche Inversionswetterlage herrscht auf dem Pluto, bestätigen Messungen französischer und deutscher Astronomen. In der dünnen Atmosphäre des Zwergplaneten steigt die Temperatur mit der Höhe über der eisigen Oberfläche.

Grafik: ESO/L. Calçada

Verantwortlich für dieses Phänomen dürfte ein kräftiger Schuss Methan sein, fanden die Forscher um Emmanuel Lellouch vom Observatoire de Paris. Das Gas macht etwa ein halbes Prozent der vorwiegend aus Stickstoff bestehenden Plutoatmosphäre aus. „Wir können zeigen, dass diese Methanmengen eine entscheidende Rolle für die Erwärmung der Atmosphäre spielen“, so Lellouch.

Pluto ist gut 40 Mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde, an seiner Oberfläche herrschen Temperaturen um minus 220 Grad Celsius. Seit einigen Jahren ist zudem bekannt, dass der Zwergplanet eine sehr dünne Atmosphäre besitzt. Lellouch und Kollegen nutzten eines der Großteleskope der Europäischen Südsternwarte in Chile, um mehr über den Aufbau dieser Gashülle zu erfahren.

Bei zwei Gelegenheiten im August 2008 nahmen die Forscher mit einem hochempfindlichen Instrument das Infrarotspektrum des Pluto auf. Demnach bringt es die Atmosphäre auf eine Temperatur von minus 180 Grad Celsius und ist damit rund 40 Grad wärmer als die Oberfläche. Die Kombination der neuen Daten mit Beobachtungen von Sternbedeckungen ergab, dass die Gashülle des Pluto mit jedem Höhenkilometer um 3 bis 15 Grad wärmer wird. Auf der Erde fällt die Lufttemperatur normalerweise um 6 Grad je Kilometer.

Der Grund für die Temperaturinversion dürfte ein frostiges Pendant zum Schwitzen sein. Indem das schwache Sonnenlicht auf die Plutooberfläche fällt, geht etwas Eis direkt in den gasförmigen Zustand über. Der Oberfläche wird auf diese Weise Wärmeenergie entzogen, der Atmosphäre dagegen zugeführt. Das reichlich vorhandene Methan fungiert dabei als Kühl- bzw. Heizmittel und verstärkt den Effekt.

Forschung: Emmanuel Lellouc und Bruno Sicardy, Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique (LESIA), Observatoire de Paris, Meudon; Hans-Ulrich Käufl, European Southern Observatory, Garching; und andere

Veröffentlichung Astronomy & Astrophysics (im Druck), DOI 10.1051/0004-6361/200911633; Preprint arXiv:0901.4882v1

WWW:
LESIA, Observatoire de Paris
European Southern Observatory
CRIRES
Pluto

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Charon: Der Schatten des Fährmanns
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