ソフィアは冥王星のカスミに隠された手がかりを見つけます

冥王星はニューホライズンズが接近通過後に撮影したようには見えませんが、光度変化が大気中にカスミが浮いている事を実証する。以下、機械翻訳。
ソフィアは冥王星のカスミに隠された手がかりを見つけます
2020年5月13日
ニューホライズンズ宇宙船が2015年に冥王星を通過したとき、その画像が明らかにした多くの魅力的な特徴の1つは、遠く離れた太陽系にあるこの小さくて極寒の世界が濁った雰囲気を持っていることでした。さて、新しいデータのヘルプが冥王星のカスミが60億km離れた、それは珍しい軌道を通って移動する日のかすかな光から形成されている方法について説明します。
NASAの望遠鏡による航空機、赤外線天文学の成層圏天文台、またはSOFIAによる冥王星の遠隔観測は、冥王星を覆っている薄いカスミが、すぐに落下するのではなく、長期間大気中に留まる非常に小さな粒子でできていることを示しています表面。SOFIAのデータは、これらのカスミ粒子が積極的に補充されていることを明らかにしています。これは、冥王星が248地球の太陽の周りを周回する軌道のさらに寒い領域に移動するときに、冥王星の大気の運命に関する予測を修正する発見です。結果は科学ジャーナルIcarusに掲載されています。
星に逆光された冥王星の周りに光の輪を描いたアニメーション。
オカルトと呼ばれる日食のようなイベント中に、冥王星が星の前を通過するアニメーションの静止画像。SOFIAは、2015年6月29日に星によって一時的にバックライトが照らされ、その雰囲気を分析しているときに、この矮小惑星を観察しました。
クレジット：NASA
「プルートは私たちを常に驚かせている不思議な物体です」と、この論文の筆頭著者であり、マサチューセッツ工科大学のウォレス天体物理天文台の所長であるマイケル・パーソンは言った。「以前の遠隔観測ではヘイズがあるかもしれないというヒントがありましたが、SOFIAからのデータが来るまで、それが実際に存在することを確認する強力な証拠はありませんでした。今、私たちは冥王星の大気が今後数年で崩壊するかどうか疑問に思っています-それは私たちが思ったよりも回復力があるかもしれません。」

SOFIAは、2015年7月のニューホライズンのフライバイのわずか2週間前に冥王星を研究しました。改造されたボーイング747は太平洋上空を飛行し、冥王星がかすかに影を落とす日食のようなイベントである掩蔽の間に、ほぼ9フィートの望遠鏡を向けました。遠くの星の前を通過する地球の表面。

SOFIAは、赤外線と可視光の波長で冥王星の大気の中間層を観測し、その直後に、ニューホライズンズ宇宙船は、電波と紫外線を使用して上層と下層を探査しました。非常に近い時期に行われたこれらの組み合わせた観測は、冥王星の大気の最も完全な画像を提供しています。

青く霞んだ大気
太陽の遠くの光の下で表面の氷が蒸発することによって生成される冥王星の大気は、少量のメタンと一酸化炭素とともに主に窒素ガスです。カスミ粒子は、メタンや他のガスが太陽光に反応して氷の表面にゆっくりと降り注ぐ前に、大気中の表面の20マイル以上上に形成されます。

冥王星のカラフルなヘイズ
2015年7月14日にニューホライズンズ宇宙船によって取得された、冥王星の大気中のかすみ層の高解像度カラー画像。
クレジット：NASA / JHUAPL / SwRI
ニューホライズンズは、冥王星の大気に青みがかったもやを示す画像を送り返したときに、これらの粒子の証拠を発見しました。現在、SOFIAのデータは、粒子が非常に小さく、厚さが0.06〜0.10ミクロン、または人間の髪の毛の幅の約1,000分の1であることを発見することで、さらに詳細に入力しています。サイズが小さいため、表面に向かってドリフトするときに他の色よりも青色光を散乱させ、青色の色合いを作成します。

これらの新しい洞察により、科学者は冥王星の大気の運命に関する彼らの予測を再評価しています。多くの予測では、矮小惑星が太陽から遠ざかるにつれて、蒸発する表面氷が少なくなり、宇宙への損失が続いている間に大気ガスが少なくなり、最終的には大気の崩壊につながると予測されていました。しかし、崩壊するのではなく、大気はより短い周期的なパターンで変化するように見えます。

SOFIAから学んだことを適用して、以前の観測（SOFIAの前身であるカイパー空中天文台からの観測を含む）を再分析すると、ヘイズが濃くなり、その後数年続くサイクルで消えていくことがわかります。これは、小さな粒子が比較的速く作成されていることを示しています。研究者たちは、冥王星の異常な軌道が煙霧の変化を促進しているため、太陽からの距離よりも大気の調整において重要である可能性があることを示唆しています。

冥王星は、楕円軌道と呼ばれる長い楕円形で、傾斜軌道と呼ばれる角度で太陽を一周します。また、横に回転します。これにより、小惑星のいくつかの領域が軌道のさまざまな点でより多くの日光にさらされます。氷の多い地域が日光にさらされると、大気が膨張してヘイズ粒子が増える可能性がありますが、これらの領域は日光が少ないため、収縮して晴れることがあります。このパターンが続くかどうかははっきりしていませんが、太陽からの冥王星の距離が増加したとしても、このサイクルは続きました。

「まだわからないことはたくさんありますが、以前の予測を再考せざるを得なくなりました」とPerson氏は語ります。「冥王星の大気は以前に予測されたよりもゆっくりと崩壊するか、おそらくまったく崩壊しないかもしれません。それを監視するには監視を続ける必要があります。」

冥王星の影を追いかけて

SOFIAは、冥王星が遠くの星の前を通過して地球の表面全体にかすかな影を落とした稀な瞬間を利用して、遠くから冥王星を研究するというユニークな位置にありました。一時的に星に逆光され、冥王星の大気を分析することができました。

時速８４,８00ｋｍで移動するプルートの影は、ニュージーランドの近くの太平洋上に2分間現れると予想されていました。SOFIAは迎撃への進路を図示しましたが、掩蔽の2時間前に、更新された予測が影を北320kmに配置しました。
「その影をキャプチャするには、少しスクランブルが必要でした。SOFIAには機動性があるという利点がありますが、改訂された飛行計画は航空管制によってクリアされなければなりませんでした」「緊張した瞬間がいくつかありましたが、チームは一緒に働いて、私たちはクリアランスを得ました。まさに適切なタイミングで冥王星の影に到達し、それを達成できてとても嬉しかったです！」
このようなリモート観測により、科学者は、宇宙船のフライバイの間の惑星体を監視できます。SOFIAによってリモートで収集されたデータとニューホライゾンズの接近飛行からのデータ間の合意は、地球からの掩蔽観測が宇宙船のミッション間で高品質のデータを提供できることを裏付けています。

SOFIAは冥王星の掩蔽を捕らえます

SOFIAは、2015年6月29日の夜に53,000 mph以上で地球の表面を移動したときの冥王星の影を調査しました。観測に至る天文台の飛行経路の慎重な計画とリアルタイムの適応により、科学者は冥王星の大気を分析できました。
クレジット：NASA
赤外線天文学の成層圏天文台であるSOFIAは、直径269cmの望遠鏡を搭載するように改造されたボーイング747SPジェットライナーです。NASAとドイツ航空宇宙センター、DLRの共同プロジェクトです。カリフォルニアのシリコンバレーにあるNASAのエイムズ研究センターは、メリーランド州コロンビアに本部を置く大学宇宙研究協会、およびシュトゥットガルト大学のドイツSOFIA研究所（DSI）と協力して、SOFIAプログラム、科学およびミッションの運用を管理しています。航空機は、カリフォルニア州パームデールにあるNASAのアームストロングフライトリサーチセンタービルディング703から保守および運用されています。

最終更新日：2020年5月13日
タグ： エームズ研究センター、冥王星、SOFIA　 太陽系