Plüton'un atmosferi

[[Dosya:Pluto Departure by New Horizons.jpg|küçükresim|sağ|upright=1.36|Ayrılırken Plüton'un 80 km yükseklikte olup Güneş tarafından aydınlatılan atmosferini gösteren New Horizonsun çektiği fotoğraf.]]Plüton'un atmosferi, cüce gezegenin etrafını saran bir gaz tabakasıdır. Genelde Plüton'un yüzeyinde buzlarıyla dengede olan azot (N2), metan (CH4) ve karbon monoksit (CO) gazlarından meydana gelen ince bir atmosferdir. Yüzey basıncı 0,65 ilâ 2,4 Pa (6,5 ilâ 24 μbar) arasında olup kabaca Dünya'daki atmosfer basıncınin 1/1.000.000 ilâ 1/100.000'idir. Plüton'un eliptik yörüngesinin atmosferi üzerinde büyük ölçüde etkilediği tahmin edilmektedir: Plüton Güneş'ten uzaklaştıkça atmosferinin yavaş yavaş donması gerekir. Plüton, Güneş'e daha yakınken Plüton'un sert yüzeği ısınır ve böylece buzlar süblimleşir. Terin cilt üzerinde buharlaşmasıyla vücudu serinletmesi gibi bu süblimasyonla bir nevî zıt sera etkisi görülür.

Güçlü bir sera gazı olan metanın varlığı, Plüton'un atmosferinde sıcaklık terselmesine sebebiyet vererek yüzeyin 10 km üzerinde sıcaklığın yüzeydekinden 36 K daha sıcak olmasına sebebdir. Atmosferin aşağı kısmındakı metan konsantrasyonu, üst kısmına göre daha yüksektir.

Plüton'un Güneş'ten uzaklaşmasına rağmen 2002'de atmosfer basıncı (0,3 Pa), Plüton'un kuzey kutbunun 120 senelik bir aradan sonra gölgeden çıkmasından dolayı 1988'den daha yüksekti. Güneş ışınları, azotun kutup örtüsünün süblimasyonunun başlamasına sebebiyet vermiştir. Bu gazın artık karanlıkta kalmış güney kutup örtüsünün üzerinde donması onyıllar sürecektir. Atmosferi şekillendiren bâzı moleküllerin enerjileri, Plüton'nun zayıf çekim kuvvetini aşarak uzaya kaçınca Güneş'in morötesi ışınları tarafından iyonize edilirler. Güneş rüzgârı, iyonların meydana getirdiği engelle karşılaşınca (kırmızı bölgede gösterildiği gibi) muhtemelen Plüton'un Güneş'e bakan tarafında bir şok dalgası oluşturarak yavaşlar ve yolundan sapar. İyonlar, Güneş rüzgârınca akıntısına "kapılarak" cüce gezegenin yanından geçerek bir iyon veya plazma kuyruğu (mavi bölge) oluştururlar. Plüton'un etrafandaki Güneş rüzgârı, New Horizons uzay aracının SWAP ölçü aletiyle bu düşük enerjili atmosferik iyonları 14 Temmuz 2015'te en yakınından geçtikten kısa bir süre sonra ilk defa ölçmüştür. Böyle ölçümler, SWAP takımının Plüton'un atmosferini kaybediş hızını tespit edip böylece Plüton'un atmosferi ve yüzeyinin nasıl geliştiği konusunda fikir verecektir.

Plüton'un atmosferinin varlığı ilk defa 1985'te İsrail'deki Wise Rasathanesi'nden Noah Brosch ve Haim Mendelson tarafından ortaya atıldı ve 1988'de Uçun Kuiper Rasathanesi tarafından Plüton'un yıldızları örtmesi esnasında gözlemlendi. Atmosfersiz bir cisim, bir yıldızın önünden geçtiğinde yıldız rasat eden için âniden yok olur; Plüton'un hâlinde yıldız tedricen karardı. Kararma oranında atmosfer basıncının 0,15 Pa, yanı takriben Dünya'nınkinin 1/700.000'i olduğu tespit edildi.

2002'de Paris Rasathanesi'nden Bruno Sicardy, MIT'den James L. Elliot ve Williams Koleji'nden Jay Pasachoff, Plüton'un başka bir yıldızın önünden geçmesini gözlemledi. O sırada Plüton, 1988'e göre Güneş'ten daha uzakta olmasına ve dolayısıyla daha soğuk ve seyreltilmiş bir atmosferi olması beklenirken atmosfer basıncının 0,3 Pa olduğu tahmin edildi. Bu uyuşmazlığın bir açıklaması, 1987'de Plüton'un kuzey kutbunun 120 senelik bir aradan sonra gölgeden çıkarak tekrar gün yüzü görmesi ve böylece azotun kutup örtüsünden süblimasyonuydu. Atmosfere böylece karışan fazla nitrojenin atmosferden artık karanlıkta kalan güney kutbu üzerinde süblimasyonu onyıllar sürecektir. Aynı çalışmada elde edilen verilerdeki atlamalar, Plüton'un atmosferinde rüzgarın ilk delili olabilecek sonucu ortaya çıkardı. Başka bir yıldız tutulması, MIT-Williams Koleji takımından James L. Elliot, Jay Pasachoff ve Southwest Research Institute'ta Leslie A. Young tarafından yönetilen başka bir takım tarafından 12 Haziran 2006'da Avustralya'dan gözlemlendi.

Ekim 2006'da NASA'nın Ames Araştırma Merkezi'nden Dale Cruikshank (New Horizonsun eş araştırmacılarından biri) ve iş arkadaşları, Plüton'un yüzeyinde etanı (C2H6) spektroskopik olarak keşfetti. Bu etan, Plüton'un yüzeyinde donmuş metanın fotolizi veya radyoliziyle(, yanı Güneş ışığı ve yüklü parçacıklarla kimyasal değişim) meydana gelir ve atmosferde kalır.

29 Haziran 2015'te Plüton, uzak bir yıldız ve Dünya arasından geçince Yeni Zelanda yakınlarında bir gölge oluşturarak havadaki bir rasathane olan SOFIA tarafından Plüton'un atmosferini tetkike imkân verdi. Sonuçlar Temmuz 2016'da yayınlanacaktır.