الفلك

ما هي درجة حرارة سطح بلوتو المواجه للشمس؟

ما هي درجة حرارة سطح بلوتو المواجه للشمس؟

وفقًا لصفحة wiki ، يبلغ متوسط ​​درجة حرارة بلوتو 44 درجة كلفن (-229 درجة مئوية). ومع ذلك ، نظرًا لأن بلوتو مائل بشكل كبير وهناك ضوء نهار لفترات طويلة على جزء من بلوتو يواجه الشمس وأيضًا نظرًا لأن جو بلوتو ينثر الضوء بدرجة عالية ، فقد تكون درجة حرارة سطح ذلك الجزء من بلوتو أعلى. يحتوي الغلاف الجوي لبلوتو على غاز الميثان وهو أحد الغازات الدفيئة القوية ، ويمكن أن يؤدي أيضًا إلى ارتفاع درجة الحرارة.

ما هي درجة الحرارة القصوى لجزء من كوكب بلوتو المواجه للشمس؟ هل تأخذ تقديرات درجة الحرارة المتاحة في الحسبان نتائج مسبار نيو هورايزنز الذي حلّق بالقرب من بلوتو في وقت سابق من هذا العام؟ شكرا على البصيرة الخاصة بك.


وفقًا لهذا الموقع ، قد يواجه بلوتو درجات حرارة تصل إلى 55 كلفن ، وهو ما أفترض أنه يحدث خلال النهار. ترجع درجة الحرارة المنخفضة هذه إلى بعد بلوتو من الشمس ، وارتفاع البياض (حوالي 0.5) ، والغلاف الجوي الرقيق للغاية.


مناخ بلوتو

يحتوي الكوكب القزم بلوتو على مجموعة غير عادية من المناطق المناخية ، بسبب تكوينه المحوري غير النمطي. [1] تم تخصيص خمس مناطق مناخية على الكوكب القزم: المناطق المدارية ، والقطبية الشمالية ، والقطبية الاستوائية ، والنهرية ، والقطبية. [1] تم تحديد المناطق المناخية هذه بناءً على حدود فلكية محددة أو خطوط عرض شبه شمسية ، والتي لا ترتبط بدورات الغلاف الجوي على الكوكب القزم. شارون ، أكبر قمر بلوتو ، مقفل تدريجيًا معه ، وبالتالي له نفس بنية المنطقة المناخية مثل بلوتو نفسه. [1]

بلوتو جسم جليدي ، وهو أبرز جسم في حزام كويبر للنظام الشمسي. يتكون سطحه بشكل أساسي من الميثان (CH4) ، نيتروجين (ن2) ، والجليد المتطاير من أول أكسيد الكربون (CO) في مختلف الوفرة والتوزيع المكاني. [2] [3] [4] [5] [6] على الرغم من أن بلوتو صغير مقارنة بالكواكب العادية ، إلا أن غلافه الجوي ، على الرغم من أنه أرق بكثير من غلاف الأرض. يحتوي غلافه الجوي على طبقات متعددة من الضباب ويتكون أساسًا من النيتروجين (N2) بكمية ضئيلة من الميثان (CH4) وأول أكسيد الكربون (CO). [7] [8] الدورات المناخية طويلة المدى للأجسام الكوكبية (على سبيل المثال ، الأرض) مرتبطة بالدوران المحوري والاختلافات في الانحراف [9] والانحراف المداري. [10] ومع ذلك ، في حالة بلوتو ، فإن الانحراف المداري ودورات الانحراف المحوري لها تأثير أقل على الدورات المناخية للكوكب القزم من تغير الانحراف. وبالتالي ، تم تحديد المناطق المناخية لبلوتو بناءً على اختلاف الميل فقط. [1]


درجة الحرارة على سطح بلوتو

كان بلوتو آخر كوكب تم اكتشافه. لاحظ علماء الفلك وجود تناقضات في المسارات المدارية لأورانوس ونبتون. من هذه الملاحظة افترضوا أن هناك كوكبًا آخر يؤثر جاذبيته على حركة أورانوس ونبتون. بعد سنوات عديدة من البحث ، تم اكتشاف هذا الكوكب التاسع بالصدفة في عام 1930 بواسطة كلايد تومبو ، الذي أطلق عليه اسم بلوتو. في عام 1980 ، كان تومبو قادرًا فقط على وصف الكوكب بأنه & quot؛ جبل جليدي ضخم & quot؛ ولكن بحلول عام 1990 ، كان لودرز وفيجلي قادرين على التحديد بشكل أكثر تحديدًا & quot؛ سطح بلوتو هو في الغالب من النيتروجين (N2) ثلج بكميات أقل من الميثان (CH4) وأول أكسيد الكربون. & quot

نظرًا لأن بلوتو بعيد جدًا عن الشمس ، تقدر درجة حرارته بما يصل إلى 33 كلفن. نظرًا لكونه شديد البرودة ، فمن غير المرجح أن يكون هناك جو غازي: ومع ذلك ، قد يكون له جو غير مستقر يحتوي على غاز الميثان لأن الميثان له نقطة تسامي منخفضة (79 إلى 89 كلفن). تبلغ كثافة بلوتو أقل من 1.3 ضعف كثافة الماء ، مما يجعله أحد أخف الكواكب في النظام الشمسي. نظرًا لوجود نوع من الغلاف الجوي للميثان حول بلوتو ، يجب أن تكون بعض العناصر الأثقل موجودة ، ربما في قلب الكوكب والتي تمارس قوة الجاذبية على غاز الميثان.


تبلغ درجة حرارة بلوتو 58 كلفن بالمعادلة أعلاه ، فإن قوته / مساحته المشعة للخارج هي σ * 58 4 ، أي 0.642 واط * م -2. نظرًا لأن بياضه يبلغ 0.5 ، فإنه يتلقى ضعف هذه الطاقة من الشمس ، وبالتالي فإن الطاقة لكل منطقة من الشمس التي تضرب السطح هي 1.283 واط * م -2.

نظرًا لأن هذه القوة ستنخفض على شكل مربع نصف قطر الشمس ، فقد ضربت هذا في مربع 33 AU ، وهو 2.437 × 10 25 مترًا مربعًا. لقد توصلت إلى إجمالي لمعان يبلغ 3.13 وات. ثم ، باستخدام نفس المعادلة أعلاه ، أدركت أن درجة حرارة سطح الشمس الفعالة هي 3193 كلفن ، أي ما يقرب من 3000 كلفن من القيمة الحقيقية. هل أفعل شيئًا خاطئًا ، أم أن هذا بسبب المتغيرات غير الدقيقة التي أعطيت لي في المشكلة؟


بلوتو

يقع بلوتو في منطقة مصنفة على أنها حزام كويبر في المنطقة العابرة لنبتون في نظامنا الشمسي. يتكون حزام كايبر من آلاف الأجسام الجليدية الصلبة التي تمتد بالقرب من مدار نبتون إلى ما يقرب من 5 مليارات ميل من الشمس. بلوتو هو أكبر جسم معروف في حزام كويبر وله كتلة كافية لإظهار شكل كروي. على الرغم من أن بلوتو لديه كتلة كافية لمنحه شكلًا كرويًا ، إلا أن بلوتو في الواقع أصغر في الحجم المادي من سبعة من أقمار النظام الشمسي ، بما في ذلك الأرض. يدور بلوتو حول محوره كل 6.39 يومًا ويستغرق 247.8 عامًا للدوران حول الشمس. لديها خمسة أقمار صناعية معروفة. الأقمار الصناعية بترتيب المسافة من بلوتو بداية من أقرب الأقمار هي Charon و Styx و Nix و Kerberos و Hydra. شارون هو الأكثر إثارة للاهتمام حيث يبلغ حجمه حوالي نصف حجم بلوتو وكروي. يدور شارون حول بلوتو كل 6.39 يومًا ويدور أيضًا مرة واحدة خلال هذا الإطار الزمني ، بحيث يطابق دوران بلوتو. لذلك ، يتصرف بلوتو وشارون مثل الدمبل في الفضاء ، يدوران حول بعضهما البعض في خطوة قفل شبه مثالية. هذا هو أقرب شيء إلى نظام الكوكب الثنائي الموجود في نظامنا الشمسي.

حلّق المسبار الفضائي التابع لوكالة ناسا و # 39s نيو هورايزونز بالقرب من بلوتو في 14 يوليو 2015 ، مما أعطى العلماء ثروة من البيانات التي لم تكن معروفة من قبل عن الجسم الجليدي. يمتد الغلاف الجوي الرقيق جدًا لبلوتو & # 39s على بعد 100 ميل من سطحه ، أي حوالي 5 مرات أعلى مما توقعته النماذج السابقة. على الرغم من أن الغلاف الجوي رقيق ، إلا أنه من الممكن أن يكون كافياً لإعطاء بلوتو تغيرات الطقس اليومية. يوجد الغلاف الجوي بشكل أساسي كغاز عندما يكون بلوتو أقرب إلى الشمس (الحضيض الشمسي) ، ولكنه يتجمد ببطء على السطح بينما يتحرك بعيدًا. تمكنت New Horizons من مراقبة الغلاف الجوي لبلوتو أثناء تحرك المسبار بعيدًا ، وتصوير ضباب الغلاف الجوي بينما كانت الشمس مضاءة من الخلف بلوتو (كما هو موضح أدناه). يعطي الغلاف الجوي في الواقع ضبابًا مزرقًا ناتجًا عن تشتت أشعة الشمس بواسطة جزيئات الضباب المتوافرة في الغلاف الجوي. قبل التحليق بالقرب من نيو هورايزونز ، توقع العلماء أن الكثير من النيتروجين الذي يشمل الغلاف الجوي لبلوتو قد هرب إلى الفضاء. ومع ذلك ، أظهرت New Horizons ضبابًا كثيفًا بشكل مدهش ، وكشفت أن تجديد النيتروجين يجب أن يأتي من مكان ما ، ربما من داخل الكوكب عبر البراكين الجليدية أو السخانات. في الواقع ، أظهرت نيو هورايزونز أن سطح بلوتو يحتوي على الكثير من الجغرافيا المتنوعة مثل الفوهات ، والكثبان الجليدية ، والجبال ، والسهول ، وميزات التعرية مثل الأحواض والتلال السطحية.

جمعت New Horizons البيانات من بلوتو لأكثر من 5 أشهر. لذلك تمكنت نيو هورايزونز من تصوير جانب واحد من بلوتو ووجدت جسمًا كبيرًا للغاية على شكل قلب (كما هو موضح أعلاه) ، يتكون أساسًا من جليد النيتروجين. تقدم هذه الميزة دليلاً على أن بلوتو يحتوي على محيط كبير ، تحت السطح ، مالح ، سائل طين ، ربما يصل عمقه إلى 60 ميلاً. كيف يمكن لجسم بهذا البرودة ، الذي تتراوح درجة حرارة سطحه من حوالي -370 إلى -400 درجة فهرنهايت ، أن يدعم الماء السائل ، حتى تحت سطحه؟ بالنظر إلى الضغط الداخلي وميزانية الحرارة لـ Pluto & # 39s ، فمن الممكن. علاوة على ذلك ، فإن الميزة على شكل قلب ، المسماة Tombaugh Regio (على اسم مكتشف Pluto & # 39s Clyde Tombaugh) تحمل مفتاحًا. هذه المنطقة تقابل تمامًا أكبر قمر بلوتو ، شارون (كما هو موضح أدناه) ، مما يُظهر دفعًا وجذبًا مستمرًا للجاذبية في تلك المنطقة. ركز عالم الفلك انتباههم على الجانب الغربي من القلب ، وهي منطقة تسمى Sputnik Planum ، وهي منطقة يعتقد أنها تشكلت من اصطدام نيزك. التأثير من شأنه أن ينفجر المواد بعيدًا عنه ، مما يعطي تلك المنطقة & quot؛ شذوذًا جماعيًا & quot ؛. لكن هذا ليس هو الحال مع هذه المنطقة. لديه شذوذ كتلة موجب. ولكي يحدث هذا ، تُظهر المحاكاة أن المحيط تحت السطحي كان يجب أن ينتشر عبر الكوكب تحت السطح بعد الاصطدام. لذلك من الممكن أن يكون الجزء الداخلي الصخري لبلوتو & # 39 محاطًا بمحيط ثلجي جليدي ، والذي بدوره محاط بالسطح الجليدي.

مثل أورانوس ، يميل محور دوران بلوتو بدرجة عالية عند 122.5 درجة. هذا من شأنه أن يعطي جانبًا واحدًا من الكوكب فترات طويلة جدًا من الظلام أو الضوء ، اعتمادًا على هذا الجانب من اتجاه الشمس. ومع ذلك ، فمن المحتمل أن تكون درجة حرارة الكوكب متماثلة للغاية حول العالم. هذا يرجع إلى حقيقة أن الشمس تلقي مثل هذا الضوء الضعيف على تلك المسافة.

تم التقاط الصور أدناه بواسطة مسبار نيو هورايزونز التابع لوكالة ناسا ، يوليو 2015.


جو بلوتو & # 39 s كما هو موضح بواسطة نيو هورايزونز
بلوتو وأكبر أقماره شارون

حقائق سريعة
(
البيانات مأخوذة من NASA Goddard)

متوسط ​​المسافة من الشمس 3.67 مليار ميل
الحضيض 2.75 مليار ميل
افيليون 4.53 مليار ميل
دوران فلكي 6.39 أيام الأرض
طول اليوم 6.39 أيام الأرض
ثورة فلكية 247.8 سنة أرضية
القطر عند خط الاستواء 1،475 ميلا
إمالة المحور 122.5 درجة
أقمار 5 معروف
أجواء معظمها من النيتروجين وكميات صغيرة من الميثان وأول أكسيد الكربون
مكتشف كلايد تومبو
تاريخ الاكتشاف 18 فبراير 1930

تعريفات:

متوسط ​​المسافة من الشمس: متوسط ​​المسافة من مركز كوكب إلى مركز الشمس.
الحضيض: النقطة في مدار الكوكب الأقرب إلى الشمس.
الأوج: النقطة في مدار كوكب في أبعد مسافة عن الشمس.
دوران فلكي: الوقت الذي يستغرقه الجسم لإكمال دورة واحدة على محوره بالنسبة إلى النجوم الثابتة مثل شمسنا. دوران الأرض الفلكي هو 23 ساعة و 57 دقيقة.
طول اليوم: متوسط ​​الوقت الذي تنتقل فيه الشمس من موقع الظهيرة في السماء عند نقطة على خط الاستواء إلى نفس الموضع. طول Earth & # 39s في اليوم = 24 ساعة
ثورة فلكية: الوقت المستغرق لعمل ثورة كاملة حول الشمس.
إمالة المحور: تخيل أن المستوى المداري لكوكب أو قمر هو أفقي تمامًا ، أو على طول خط الاستواء ، فإن إمالة المحور هي مقدار الميل من خط الاستواء للجسم & # 39 s بالنسبة إلى الجسم & # 39 s المستوى المداري. على سبيل المثال ، تميل الأرض بمعدل 23.44 درجة على محورها. على خطوط عرض الأرض ، 23.44 درجة تشير إلى مدار السرطان (نصف الكرة الشمالي) ومدار الجدي (نصف الكرة الجنوبي). في الانقلاب الصيفي ، تكون الشمس مباشرة فوق مدار السرطان. خلال الانقلاب الشتوي ، تكون الشمس مباشرة فوق مدار الجدي. إذا لم يكن لمحور كوكب أو قمر ميل ، فسيكون ميل محوره صفر درجة ، وبالتالي لن يكون هناك تغيير في المواسم.


محتويات

اكتشاف [تحرير | تحرير المصدر]

في عام 1906 ، بدأ بيرسيفال لويل - وهو رجل أعمال ثري وعالم فلك هواة أسس مرصد لويل في فلاغستاف بولاية أريزونا في عام 1894 - بالبحث عن جسم كوكبي غير معروف ، والذي أطلق عليه اسم "الكوكب إكس" & # 911 & # 93. لقد افترض أن التذبذب في مدارات أورانوس ونبتون ناتج عن سحب الجاذبية لجسم كوكبي غير معروف. وأشار إلى هذا الجهد باسم "بحث المستوى الثابت" & # 912 & # 93. أجرى سلسلة من عدة حسابات بناءً على الاضطرابات الملحوظة لأورانوس. بحلول عام 1910 ، نشر هو وويليام بيكرينغ سلسلة من الإحداثيات السماوية المحتملة للكوكب النظري. واصل لويل ومرصده البحث ، لكنهما لم يتمكنوا في النهاية من تحديد موقع أي شيء. واصل لويل بحثه حتى وفاته في عام 1916. ومن دون علم لويل ، التقط صورتين خافتين لبلوتو في 19 مارس و 7 أبريل 1915 ، لكن لم يتم التعرف عليهما إلا بعد ذلك بوقت طويل. & # 913 & # 93

عند وفاة لويل في عام 1916 ، دخلت زوجته كونستانس لويل في معركة قانونية استمرت 10 سنوات مع مرصد لويل حول إرث زوجها ، وتم تعليق البحث عن "الكوكب X" حتى عام 1929 & # 914 & # 93. أعطى فيستو ميلفين سليفر ، مدير المرصد ، كلايد تومبو ، البالغ من العمر 23 عامًا ، مهمة استئناف البحث عن الكوكب إكس. قرر سليفر توظيف تومبو بعد إعجابه برسوماته الفلكية.

كانت مهمة تومبو هي تصوير نفس المناطق من السماء على بعد عدة ليالٍ ، ثم فحص كل صورة وتحديد ما إذا كان أي شيء قد تغير موقعه. باستخدام مقارنة وميض ، كان يتحول بسرعة ذهابًا وإيابًا بين عروض كل صورة لاكتشاف حركة أي كائنات من شأنها تغيير الموقع بين الصور.

في 18 فبراير 1930 ، بعد ما يقرب من عام من البحث ، اكتشف تومبو كائنًا متحركًا محتملًا في الصور التي التقطت بين 23 يناير و 29 يناير. من خلال صورة أقل جودة تم التقاطها في 21 يناير ، تم تأكيد الحركة. بعد حصول المرصد على تأكيد إضافي ، تم إرسال أخبار الاكتشاف برقية إلى مرصد كلية هارفارد في 13 مارس 1930 - في يوم عيد ميلاد لويل واكتشاف ويليام هيرشل لأورانوس. كان أول كوكب للنظام الشمسي يتم العثور عليه منذ 84 عامًا.

الاسم [تحرير | تحرير المصدر]

احتل هذا الاكتشاف عناوين الصحف في جميع أنحاء العالم ، وكان لمرصد لويل الحق في تسمية الكائن. لقد تلقوا أكثر من 1000 اقتراح من جميع أنحاء العالم. & # 915 & # 93 كونستانس لويل اقترح تسمية الكائن زيوس, بيرسيفالو اخيرا كونستانس، والتي تم تجاهلها جميعًا.

اقترحت Venetia Burney ، فتاة تبلغ من العمر 11 عامًا من أكسفورد ، إنجلترا ، اسم بلوتو خلال محادثة حول الاكتشاف مع جدها فالكونر مادان ، الذي نقله إلى أستاذ علم الفلك ، هربرت هول تورنر ، الذي أرسله إلى زملائه في الولايات المتحدة. & # 916 & # 93

كانت الأسماء النهائية المقترحة هي Minerva (التي كانت قيد الاستخدام بالفعل لكويكب آخر) و Cronus و Pluto. حصل بلوتو على تصويت بالإجماع. تم الإعلان عن الاسم في 1 مايو 1930.

بعد [عدل | تحرير المصدر]

بعد اكتشاف بلوتو ، كان هناك شك كبير في أنه كان كوكب لويل X بسبب ضعفه وعدم وجود قرص قابل للحل.

اعتمد التقدير الأولي لكتلة بلوتو على تأثيره المفترض على نبتون وأورانوس. كان التقدير الأولي الذي اقترحه لويل 7 كتل أرضية. بحلول عام 1931 ، قُدر أن كتلة بلوتو كانت تقريبًا كتلة الأرض ، أو كتلة أرضية واحدة. & # 917 & # 93 بحلول عام 1948 ، انخفضت الكتلة إلى ما يقرب من كتلة المريخ. & # 918 & # 93

في عام 1976 ، قام ديل كروكشانك وكارل بيلشر وديفيد موريسون من جامعة هاواي بحساب البياض لبلوتو لأول مرة ووجدوا أنه يطابق ذلك الموجود في جليد الميثان. وهذا يعني أن بلوتو يجب أن يكون مضيئًا بشكل استثنائي بالنسبة لحجمه ، وبالتالي لم تكن أكثر من 1٪ من كتلة الأرض.

في عام 1978 ، سمح قمر بلوتوني ، شارون ، بقياس كتلة بلوتو لأول مرة: ما يقرب من 0.2 ٪ من كتلة الأرض ، مما يعني أنه كان أصغر من أن يفسر التناقضات في مدار أورانوس. بعد ذلك ، استؤنفت عمليات البحث عن الكوكب X ، ولا سيما بواسطة روبرت ساتون هارينجتون ، لكنها فشلت جميعها في النهاية.

في عام 1992 ، استخدم مايلز ستانديش بيانات من فوييجر 2 تحليق بالقرب من نبتون في عام 1989 لحساب تأثير الجاذبية على أورانوس. فوييجر 2 اكتشف أن كتلة نبتون كانت أقل بحوالي 0.5٪ مما كان يعتقد سابقًا. مع إضافة الأرقام الجديدة ، تلاشت التناقضات ومعها الحاجة إلى كوكب X.

اليوم ، يتفق معظم العلماء على أن الكوكب X ، أو على الأقل كيف حدده لويل ، غير موجود. قام لويل بالتنبؤ بمدار وموقع الكوكب X في عام 1915 والذي كان قريبًا إلى حد ما من مدار وموقع بلوتو الفعلي في ذلك الوقت. استنتج إرنست دبليو براون بعد وقت قصير من اكتشاف بلوتو أن هذه كانت مصادفة.

حالة الكواكب [عدل | تحرير المصدر]

هناك الكثير من الجدل حول ما إذا كان بلوتو كوكبًا أم لا. في أغسطس 2006 ، أعلن الاتحاد الفلكي الدولي أن بلوتو "كوكب قزم". يعتبره الآخرون كوكبًا. نقاش علمي حديث في 26 سبتمبر 2014 ينص على أنه يجب إعادة بلوتو لقبه الكوكبي ، ولكن من غير المرجح أن يعاد هذا اللقب.


جميع الكواكب لديها تغيرات في درجات الحرارة مرتبطة بفصولها ، وبعض التغييرات أكثر تطرفًا من غيرها. في أحر درجاته ، عندما يكون أقرب إلى الشمس ، يمكن أن تصل درجة حرارة بلوتو إلى 369 درجة فهرنهايت تحت الصفر (ناقص 223 درجة مئوية). في أبرد درجات الحرارة ، يمكن أن تنخفض درجة الحرارة إلى 387 درجة فهرنهايت تحت الصفر (ناقص 233 درجة مئوية).

عندما حلقت مهمة نيو هورايزونز التابعة لوكالة ناسا على الكوكب القزم في يوليو 2015 ، كشفت عن غلاف جوي رقيق يتكون من النيتروجين والميثان وأول أكسيد الكربون. لكن الغلاف الجوي يتغير على الأرجح مع دوران بلوتو حول الشمس. عندما تكون المسافة إلى بلوتو من الشمس عند الحد الأدنى ، تكون درجات الحرارة دافئة بما يكفي لتتسامح الجليد مباشرة في الغاز ، مما يخلق جوًا رقيقًا. عندما يبتعد بلوتو عن الشمس ، تتجمد الغازات ويختفي الغلاف الجوي للكوكب عن الأنظار.

الميثان الموجود في الغلاف الجوي لبلوتو هو غاز من غازات الدفيئة ، مما يسمح له بتكوين انعكاسات تكون فيها درجات الحرارة في الغلاف الجوي العلوي أعلى بعشرات الدرجات من درجات الحرارة على سطحه.

يتكون بلوتو من قلب صخري محاط بالجليد. كشفت New Horizons عن سطح صغير جدًا ، مما يشير إلى أن الكوكب القزم ظل دافئًا بدرجة كافية لاستضافة محيط سائل داخله.

يقع بلوتو في منطقة تعرف باسم حزام كايبر ، وهي عبارة عن مجموعة من الصخور الجليدية المتبقية من تكوين النظام الشمسي. عندما تم تصنيف بلوتو على أنه كوكب كامل النطاق ، كان أبرد كوكب من بين الكواكب التسعة. ولكن في عام 2006 ، أعيد تصنيف بلوتو على أنه كوكب قزم بسبب كتلته وحقيقة أنه فشل في مسح مداره بشكل واضح في وقت مبكر من تكوينه. بصفته كائنًا في حزام كايبر ، يعد بلوتو واحدًا من بين ملايين الصخور والجليد ، وكلها تحمل درجات حرارة متشابهة.

على الرغم من وجوده في ضواحي النظام الشمسي ، قد يحمل الكوكب القزم تشابهًا قويًا مع أحد أكثر الأجسام الصالحة للسكن التي تدور حول الشمس. قمر زحل تيتان به أمطار من غاز الميثان وبحيرات من الميثان والأمونيا. وفقًا للعلماء ، قد يمر تيتان بدورة "كرة الثلج" ، حيث يتطور من عالم جليدي إلى عالم مليء بالبحيرات ثم يعود إلى الجليد مرة أخرى.

قال مايكل وونغ طالب الدراسات العليا من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا لموقع ProfoundSpace.org سابقًا: "في الوقت الحالي ، إذا كنت تقف على تيتان ، فلن تكون قادرًا على رؤية الشمس". لن تكون قادرًا على رؤية زحل. سترى فقط ضبابًا ".

"ولكن على" كرة الثلج "Titan & [مدش] مع كمية أقل بكثير من الميثان ، وبالتالي فإن القليل من منتجاتها الكيميائية الضوئية و [مدش] لن تتداخل طبقة الضباب مع النجوم الخاصة بك."


ما هي درجة حرارة سطح بلوتو المواجه للشمس؟ - الفلك

اكتشاف بلوتو

(باتريك مور وجاري هانت ، "أطلس النظام الشمسي ،" كريسنت بوكس ​​، نيويورك ، 1990 ، ص 396.)

* نظرًا لوجود اضطراب طفيف في مدارات الكواكب المعروفة في عام 1846 ، فقد كان يُعتقد أن كوكبًا آخر قد يوجد خارج نبتون.

* قام بيرسيفال لويل بحساب تقريبي للموقع المحتمل للكوكب المتوقع. استخدم تلسكوبًا موجودًا في ولاية أريزونا للبحث عن الكوكب المجهول. ولكن بحلول وقت وفاة لويل ، في عام 1916 ، لم يكن قد وجد كوكبه "X".

* في عام 1929 ، قرر علماء الفلك في مرصد لويل في فلاغستاف بولاية أريزونا أن يشرعوا مرة أخرى في بحث لويل عن الكوكب "إكس". باستخدام نهج معني يعتبر مجال النجوم ، تمكن كلايد تومبو ، عالم الفلك الهواة الذي استخدم التلسكوب الجديد في مرصد لويل ، من تصوير بلوتو في عام 1930. تم تسمية الكوكب الذي اكتشفه تومبو باسم بلوتو. أصبح بلوتو الكوكب الأبعد المعروف في النظام الشمسي.

حقائق حول DWARF PLANET PLUTO

(بيفان إم فرينش وستيفن بي ماران ، محرران ، "لقاء مع الكون" ، ناسا EP-177 ، مكتب طباعة حكومة الولايات المتحدة ، 1981.)

* البطاقة السابقة عبارة عن صورة لبلوتو وقمره شارون تم التقاطها بواسطة المرصد البحري الأمريكي.

* بلوتو هو كوكب غريب الأطوار ، عالم غريب حير العلماء منذ اكتشافه في عام 1930. إنه ليس العملاق الغازي الضخم الذي قد يتوقع المرء العثور عليه في الامتدادات الخارجية للنظام الشمسي. بدلاً من ذلك ، إنه عالم صغير ، أصغر بكثير من الأرض ، وفي الحقيقة بحجم قمرنا تقريبًا. من المحتمل أنها تتكون من خليط من الصخور والجليد. حتى أنه تم اقتراح أن بلوتو ليس كوكبًا حقيقيًا ، ولكنه مجرد قمر هرب بطريقة ما من نبتون.

* صُنف بلوتو على أنه أبعد كوكب معروف عن الشمس ، حيث يبلغ متوسط ​​المسافة التي يبعدها حوالي 6 مليارات كيلومتر (حوالي 4 مليارات ميل). يستغرق بلوتو 248 عامًا لإكمال دورة واحدة حول الشمس ، لكن المدار طويل جدًا لدرجة أنه يقضي في الواقع حوالي 20 عامًا من هذا الوقت داخل مدار Nepture. (في الواقع ، كان بلوتو في بعض الأحيان داخل مدار نبتون ، وكان حتى عام 1999 ، لذلك كان نبتون مؤقتًا أبعد كوكب عن الشمس.)

* على الرغم من مسافة بلوتو والصعوبة الشديدة في مراقبته ، تغيرت نظرتنا إلى الكوكب القزم البعيد بشكل كبير في السنوات القليلة الماضية. نظرًا لأننا نظرنا بعناية أكبر ، فقد أصبح بلوتو جسمًا أصغر حجمًا وأكثر إشراقًا مما كنا نظن.

* يبدو أنه يحتوي على طبقة لامعة من الميثان المتجمد ("غاز المستنقعات" كيميائياً CH4) على سطحه. والأكثر إثارة للدهشة هو أن إعادة فحص الصور القديمة كشفت أن بلوتو ليس وحده لديه قمر. يبدو أن قطر بلوتو يتراوح بين 3000 و 3500 كيلومتر (1900 إلى 2200 ميل). قمر بلوتو ، شارون ، كبير بالمقارنة ، يتراوح قطره بين 1200 و 1500 كيلومتر (750 إلى 930 ميلاً).

* سيخفي بلوتو أسراره لفترة طويلة حتى الآن. إنه ببساطة بعيد جدًا لمركبتنا الفضائية الحالية للوصول إليه في فترة زمنية معقولة. سوف تمر سنوات عديدة قبل أن ترى أي آلات أو بشر بلوتو عن قرب ، مضاءة بشكل خافت بشمس بعيدة جدًا بحيث تبدو وكأنها مجرد نجم ساطع إلى حد ما في سواد الفضاء.

* لم يعد بلوتو يعتبر الكوكب الأخير بحكم التعريف الجديد (أغسطس 2006) للكوكب. يجب أن تستوفي الكواكب هذه المعايير الثلاثة حتى يُطلق على أي جرم سماوي كوكب. يجب أن: تدور حول الشمس ما يكفي من الكتلة و "الجاذبية الذاتية" للحفاظ على شكل دائري تقريبًا و "طهرت الجوار حول مدارها" ، وإنشاء مسار مستقل بينما يدور حول الشمس. من الآن فصاعدا يعتبر بلوتو "كوكب قزم". يقع بلوتو الغامض والغامض بعيدًا عن الشمس لدرجة أنه لا يظهر إلا على شكل بقعة صغيرة من الضوء تتحرك ببطء على خلفية النجوم الثابتة. غير واضح لدرجة أنه لم يتم اكتشافه حتى عام 1930 ، بلوتو ، باعتباره كوكبًا قزمًا ، ليس كوكبًا غازيًا عملاقًا مثل جميع الكواكب الأخرى الموجودة في النظام الشمسي الخارجي. بدلاً من ذلك ، إنه عالم صغير صخري بحجم قمر الأرض. تشير الصور القديمة الحديثة (1981) ، جنبًا إلى جنب مع ملاحظات أحدث ، إلى أن بلوتو نفسه له قمر.

(ما يلي من "النظام الشمسي" ، ناسا / ASEP ، 1989 ، ص 12.)

* سُمي بلوتو على اسم إله الثروة اليوناني.

* بلوتو ، المعين الآن ، الكوكب القزم ، كان تاسع كوكب من الشمس.

* ليس لبلوتو أي شيء مشترك مع عمالقة الغاز.

* يوم واحد على كوكب بلوتو يساوي 6 أيام أرضية و 9 ساعات و 18 دقيقة.

* قطر بلوتو 2170 ميلا.

* جاذبية سطح بلوتو هي 0.05 من جاذبية الأرض

* درجة حرارة سطح بلوتو هي -369 درجة فهرنهايت.

* لم يتم الكشف عن الغلاف الجوي على كوكب بلوتو.

* حجم كوكب بلوتو يقارب حجم قمر الأرض.

* يدور مدار هذا الكوكب القزم داخل مدار نبتون.

* تم اكتشاف القمر الوحيد لبلوتو ، شارون ، في عام 1978 ويبلغ حجمه حوالي نصف حجم بلوتو.

* بحلول نهاية القرن الماضي ، كان بلوتو الكوكب الوحيد الذي لم يزره مسبار فضائي.

(ناسا ، مختبر الدفع النفاث ، "لمحة عن نظامنا الشمسي" ، ملخصات معلومات ناسا ، PMS 010-A (JPL) ، يونيو 1991).

كان بلوتو يعتبر الأبعد من بين الكواكب ، ومع ذلك فإن الانحراف المركزي في مداره يحمله بشكل دوري داخل مدار نبتون ، حيث كان منذ عام 1979 وحيث ظل حتى مارس 1999. كما أن مدار بلوتو مائل للغاية ، ويميل 17 درجة إلى المدار. طائرة الكواكب الأخرى.

اكتشف بلوتو في عام 1930 ، ويبدو أنه أكثر قليلاً من مجرد كرة ثلجية سماوية. يُحسب قطر الكوكب بحوالي 2300 كيلومتر (1430 ميلاً) ، أي ثلثي حجم القمر. تشير الملاحظات الأرضية إلى أن سطح بلوتو مغطى بجليد الميثان وأن هناك غلافًا جويًا رقيقًا قد يتجمد ويسقط على السطح بينما يتحرك الكوكب بعيدًا عن الشمس. تظهر الملاحظات أيضًا أن محور دوران بلوتو يميل بمقدار 122 درجة.

يحتوي الكوكب على قمر صناعي واحد معروف ، وهو Charon ، تم اكتشافه في عام 1978. يختلف تكوين سطح شارون عن سطح بلوتو ويبدو أن القمر مغطى بالجليد المائي بدلاً من جليد الميثان. مداره مقفل جاذبيًا مع بلوتو ، لذلك يحافظ كلا الجسمين دائمًا على نفس نصف الكرة في مواجهة بعضهما البعض. فترة دوران بلوتو وشارون وفترة ثورة شارون كلها 6.4 يوم أرضي.

على الرغم من عدم وجود أي مركبة فضائية قد زارت بلوتو على الإطلاق ، إلا أن وكالة ناسا تخطط لمثل هذه المهمة.


درجة حرارة سطح بلوتو

تُظهر موازين الحرارة درجات حرارة مختلفة قد تكون على دراية بها بالإضافة إلى بعض درجات الحرارة التي قد لا تعرفها. انقر فوق كل مقياس حرارة لمعرفة المزيد. مقياس موازين الحرارة هو مقياس مطلق. يتوافق الجزء السفلي مع الصفر المطلق (0 درجة كلفن ، -273.15 درجة مئوية ، أو -459.67 درجة فهرنهايت). الجزء العلوي يتوافق مع 325 كلفن و 50 درجة مئوية و 120 فهرنهايت. كل علامة هي تغير 25 كلفن و 25 درجة مئوية و 45 درجة فهرنهايت - فينيكس ، أريزونا

ليس هذا هو المكان الأكثر سخونة على وجه الأرض ، لكن يومًا صيفيًا حارًا في فينيكس يمكن أن يصل إلى 120 فهرنهايت (49 درجة مئوية ، 322 درجة فهرنهايت) وهو بالتأكيد حار جدًا لدرجة تجعلك غير مرتاح للغاية. من المؤكد أن بلوتو أكثر برودة من هذا ، لكنني أردت أن أتباهى بشيء يتفق الجميع تقريبًا على أنه ساخن بقدر ما يمكن للناس الوقوف (وليس لفترة طويلة في ذلك). عند هذه الدرجة ، يكون الماء في منتصف الطريق بين التجمد والغليان. حتى أن بعض الناس يضبطون سخانات الماء الساخن على هذا النوع من درجات الحرارة.

عند 70 درجة فهرنهايت (21 درجة مئوية ، 294 كلفن) ، يشعر معظم الناس بالراحة في غرفة أو منزل يتم تسخينه (أو تبريده) إلى درجة الحرارة هذه. أقل بمقدار 50 فهرنهايت من يوم صيفي حار في فينيكس يبدو وكأنه فرق كبير ولكن التمييز في موازين الحرارة صغير جدًا.

هذه هي درجة الحرارة التي يتجمد عندها الماء ، 32 فهرنهايت (0 درجة مئوية ، 273 كلفن). مرة أخرى ، يعد هذا تغيرًا طفيفًا نسبيًا في درجة الحرارة من حيث نشعر بالراحة إذا وضعته بالنسبة للأماكن الأكثر برودة في النظام الشمسي.

هل لعبت من أي وقت مضى مع الجليد الجاف؟ هذه الاشياء البرد وأنت بالتأكيد لا تريد أن تلمس الأشياء بيديك. يمكنك الحصول على قضمة الصقيع بسرعة كبيرة في هذه العملية. عند مستوى سطح البحر ، عندما تقوم بتبريد ثاني أكسيد الكربون إلى -110 فهرنهايت (-79 درجة مئوية ، 195 كلفن) سوف تحصل على ثلج جاف. هذه هي الأشياء التي تشكل جزءًا كبيرًا من القمم القطبية على المريخ. الآن هذا بارد حقًا مقارنة بمنطقة الراحة الخاصة بنا.

هل تعلم أنه تم تسجيل -128 فهرنهايت (-89 درجة مئوية ، 184 كلفن) في مكان ما في القارة القطبية الجنوبية؟ هذا هو أكثر برودة من درجة حرارة الجليد الجاف! لا عجب في أن السفر والعمل في Artartica يمثل هذا التحدي. الآن ، قد تسأل (كما فعلت أنا) إذا كان هناك ثاني أكسيد الكربون (جليد جاف) "ثلج" في أماكن في أنتاركتيكا. بعد كل شيء ، تحتوي القبعات القطبية المريخية على قدر كبير من الجليد الجاف فيها. حسنًا ، اتضح أنه مع انخفاض الضغط الجوي ، تنخفض أيضًا درجة الحرارة التي يكون فيها الجليد الجاف مستقرًا. لا أعرف أين تم قياس البقعة الباردة في القارة القطبية الجنوبية ، لكنني أعتقد أنها كانت على قمة جبل حيث يكون الهواء أرق قليلاً ربما يكون رقيقًا بدرجة كافية لمنع تكاثف ثاني أكسيد الكربون.

عند مستوى سطح البحر ، بمجرد تبريد الهواء (الذي يتكون في الغالب من النيتروجين) إلى -321 فهرنهايت (-196 درجة مئوية ، 77 كلفن) يتحول الهواء إلى سائل. يتم تبريد العديد من أجهزة الكشف الفلكية الحديثة باستخدام هذا السائل الكروي ، كما يستخدم المجال الطبي أيضًا البرودة الشديدة للحفاظ على العينات البيولوجية. هذا أكثر برودة بكثير حتى من أبرد بقعة في القارة القطبية الجنوبية ومع ذلك لا يزال أكثر دفئًا من بلوتو.

والآن نأتي إلى بلوتو. لسنا متأكدين تمامًا من درجة حرارة السطح على بلوتو ، لكن يتفق معظم العلماء على أن الرقم يجب أن يكون قريبًا من -378 إلى -396 فهرنهايت (-228 إلى -238 درجة مئوية ، 35 إلى 45 كلفن). تشير بعض النظريات إلى أن الغلاف الجوي لبلوتو يجب أن يوزع حرارة السطح حوله بحيث تكون جميع المناطق بنفس درجة الحرارة. ستسمح نظريات أخرى للمناطق المظلمة التي لا تحتوي على أي نيتروجين أو صقيع الميثان أن تكون أكثر دفئًا من المناطق المحيطة بها. يُظهر مقياس الحرارة نطاق درجات الحرارة المقدرة لبلوتو ويمكنك أن ترى أنه بالفعل مكان شديد البرودة. بارد جدًا لدرجة أن جليد الماء يتصرف مثل الصخور وتكثف معظم الغازات على السطح.


كشف الغلاف الجوي السفلي لبلوتو

انطباع الفنان عن الشكل الذي قد يبدو عليه سطح بلوتو ، وفقًا لأحد النموذجين اللذين طورهما فريق من علماء الفلك لحساب الخصائص المرصودة للغلاف الجوي لبلوتو ، كما تمت دراسته باستخدام CRIRES. تُظهر الصورة بقعًا من غاز الميثان النقي على السطح. على مسافة بلوتو ، تظهر الشمس أكثر خفوتًا بنحو 1000 مرة من الأرض. الائتمان: ESO / L. كالسادا

(PhysOrg.com) - "مع وجود الكثير من الميثان في الغلاف الجوي ، يتضح سبب ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي لبلوتو" ، كما يقول إيمانويل ليلوش ، المؤلف الرئيسي للورقة البحثية التي أبلغت عن النتائج.

يتكون بلوتو ، الذي يبلغ حجمه حوالي خمس حجم الأرض ، بشكل أساسي من الصخور والجليد. نظرًا لأنه يبعد عن الشمس بحوالي 40 مرة عن الأرض في المتوسط ​​، فهو عالم شديد البرودة تبلغ درجة حرارة سطحه حوالي 220 درجة مئوية تحت الصفر!

من المعروف منذ الثمانينيات أن بلوتو له غلاف جوي ضعيف [1] ، والذي يتكون من غلاف رقيق يتكون في الغالب من النيتروجين ، مع آثار من الميثان وربما أول أكسيد الكربون. عندما يبتعد بلوتو عن الشمس ، خلال مداره الذي استمر 248 عامًا ، يتجمد غلافه الجوي تدريجياً ويسقط على الأرض. في الفترات التي يكون فيها بالقرب من الشمس - كما هو الحال الآن - تزداد درجة حرارة سطح بلوتو الصلب ، مما يتسبب في تسامي الجليد إلى غاز.

حتى وقت قريب ، كان من الممكن دراسة الأجزاء العليا فقط من الغلاف الجوي لبلوتو. من خلال مراقبة الاحتجاب النجمي ، وهي ظاهرة تحدث عندما يحجب جسم النظام الشمسي الضوء من نجم في الخلفية ، تمكن علماء الفلك من إثبات أن الغلاف الجوي العلوي لبلوتو كان أدفأ بحوالي 50 درجة من السطح ، أو أقل من 170 درجة مئوية. لم تستطع هذه الملاحظات إلقاء أي ضوء على درجة حرارة الغلاف الجوي والضغط بالقرب من سطح بلوتو. لكن الملاحظات الجديدة الفريدة التي تم إجراؤها باستخدام مطياف CRYogenic InfraRed Echelle (CRIRES) ، المرتبط بالتلسكوب الكبير جدًا التابع لـ ESO ، كشفت الآن أن الغلاف الجوي ككل ، وليس فقط الغلاف الجوي العلوي ، لديه متوسط ​​درجة حرارة أقل من 180 درجة مئوية ، و لذلك هو بالفعل "أكثر سخونة" من السطح.

على النقيض من الغلاف الجوي للأرض [2] ، فإن معظم ، إن لم يكن كل ، الغلاف الجوي لبلوتو يخضع لانقلاب في درجة الحرارة: درجة الحرارة أعلى ، كلما نظرت إلى الغلاف الجوي أعلى. التغيير حوالي 3 إلى 15 درجة لكل كيلومتر. On Earth, under normal circumstances, the temperature decreases through the atmosphere by about 6 degrees per kilometre.

"It is fascinating to think that with CRIRES we are able to precisely measure traces of a gas in an atmosphere 100 000 times more tenuous than the Earth's, on an object five times smaller than our planet and located at the edge of the Solar System," says co-author Hans-Ulrich Käufl. "The combination of CRIRES and the VLT is almost like having an advanced atmospheric research satellite orbiting Pluto."

The reason why Pluto's surface is so cold is linked to the existence of Pluto's atmosphere, and is due to the sublimation of the surface ice much like sweat cools the body as it evaporates from the surface of the skin, this sublimation has a cooling effect on the surface of Pluto. In this respect, Pluto shares some properties with comets, whose coma and tails arise from sublimating ice as they approach the Sun.

The CRIRES observations also indicate that methane is the second most common gas in Pluto's atmosphere, representing half a percent of the molecules. "We were able to show that these quantities of methane play a crucial role in the heating processes in the atmosphere and can explain the elevated atmospheric temperature," says Lellouch.

Two different models can explain the properties of Pluto's atmosphere. In the first, the astronomers assume that Pluto's surface is covered with a thin layer of methane, which will inhibit the sublimation of the nitrogen frost. The second scenario invokes the existence of pure methane patches on the surface.

"Discriminating between the two will require further study of Pluto as it moves away from the Sun," says Lellouch. "And of course, NASA's New Horizons space probe will also provide us with more clues when it reaches the dwarf planet in 2015."

[1] The atmospheric pressure on Pluto is only about one hundred thousandth of that on Earth, or about 0.015 millibars.

[2] Usually, air near the surface of the Earth is warmer than the air above it, largely because the atmosphere is heated from below as solar radiation warms the Earth's surface, which, in turn, warms the layer of the atmosphere directly above it. Under certain conditions, this situation is inverted so that the air is colder near the surface of the Earth. Meteorologists call this an inversion layer, and it can cause smog build-up.