I cambiamenti climatici su Plutone

Posted on febbraio 5, 2010

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La NASA ha rilasciato le più dettagliate e drammatiche immagini mai realizzate del lontano Plutone.
Le immagini provengono dal NASA’s Hubble Space Telescope e mostrano un gelido, screziato, inscurito mondo a causa delle  variazioni stagionali di luminosità. Plutone è diventato molto più rosso, mentre l’emisfero settentrionale e diventato più luminoso. Questi cambiamenti sono la conseguenza più probabile del ghiaccio in fusione sulla superficie  illuminata dal sole. L’analisi mostra un drastico cambiamento di colore rispetto alle foto del 2000 e del 2002. 
(confronto delle immagini di Plutone ripreso da Hubble nel 1996 e nel 2010)
Le immagini di Hubble confermarmano che Plutone è un mondo dinamico che subisce drammatici cambiamenti atmosferici e non è soltanto una palla di ghiaccio e roccia. Queste dinamiche stagionali sono originate dall’anno del pianeta (che dura 248 anni terrestri), dall’orbita ellittica e dal suo asse di rotazione. Le stagioni di Plutone sono asimmetriche a causa della sua orbita ellittica. Le transizioni della primavera e dell’estate polare avvengono rapidamente nell’emisfero settentrionale, perché Plutone si muove più velocemente lungo la sua orbita, quando è più vicino al Sole.

Le osservazioni fatte da terra nel 1988 e nel 2002 mostrarono lo spessore atmosferico raddoppiato rispetto a queste nuove immagini. Questo può dipendere dal riscaldamento e dallo scioglimento del nitrogeno ghiacciato.
Le nuove immagini dell’Hubble stanno dando agli astronomi indizi fondamentali sulle stagioni e sulla sua atmosfera.
Quando gli astromi compararono le immagini del 1994 con quelle del 2002, notarono che la regione polare del nord era brillante, mentre l’emisfero sud scuro.
Questi cambiamenti suggerirono la presenza di complessi fenomeni sulla superfice visibile. Le immagini aiuteranno i planetologi a interpretare tre decadi di osservazioni di Plutone.

Marc Buie del Southwest Research Institute di Boulder, (Colorado) ha detto che le osservazioni di Hubble prese dalla Advanced Camera for Surveys, rimarranno le più dettagliate  di Plutone fino a quando la sonda NASA’s New Horizons incontrerà il pianeta nel 2015. Sono inoltre la chiave per legare insieme questi diversi cambiamenti stagionali e aprire nuovi campi di indagine. La New Horizons passerà da Plutone così in fretta che solo un emisfero sarà fotografato nel dettaglio. Particolarmente evidente nelle immagini di Hubble è un punto luminoso che è stato osservato in modo isolato, insolitamente ricco di monossido di carbonio ghiacciato. Si tratta di un obiettivo primario per la New Horizons che indagherà su questa regione.
Per Buie inoltre, le immagini di Hubble aiuteranno gli scienziati della New Horizons a calcolare meglio il tempo di esposizione per ogni scatto fotografico  che è importante per ottenere immagini le più dettagliate possibile. Senza alcuna possibilità di ri-esposizione, ottenere modelli accurati per la superficie di Plutone è essenziale.  Le immagini della superficie fatte da Hubble sono troppo grossolane per la comprensione della geologia di superficie. In base al colore della superficie e della luminosità, Hubble rivela un complesso mondo di colore bianco, arancio scuro, e nero. Il colore predominante è ritenuto  il risultato di radiazione ultravioletta dal lontano Sole che rompe le molecole di metano presenti sulla superficie di Plutone, lasciando dietro di sé residui ricchi di carbonio rosso scuro.
Le immagini di Hubble sono soltanto pochi pixel di larghezza, ma poi attraverso una tecnica chiamata “multiple dithering”, sono combinate tramite l’elaborazione al computer per sintetizzare una risoluzione più alta. “Questo risultato ha richiesto quattro anni e 20 computer  che funzionano contemporaneamente” ha detto inoltre Buie. Egli ha sviluppato gli algoritmi speciali per affinare i dati di Hubble. Si prevede di utilizzare la Wide Field Camera 3 di Hubble per effettuare osservazioni supplementari prima dell’arrivo della sonda New Horizons.

adattamento per l’italiano a cura di Arthur McPaul

Fonte: http://www.astronomy.com/asy/default.aspx?c=a&id=9122

Il video dell’Hubble NASA Space Center
English
Pluto’s white, dark-orange, and charcoal-black terrain captured by the Hubble Space Telescope
Pluto has become significantly redder, while its illuminated northern hemisphere is getting brighter.
Provided by STScI, Baltimore, Maryland

This is the most detailed view to date of the entire surface of the dwarf planet Pluto, as constructed from multiple NASA Hubble Space Telescope photographs taken from 2002 to 2003. The center disk (180°) has a mysterious bright spot that is unusually rich in carbon monoxide frost. Pluto is so small and distant that the task of resolving the surface is as challenging as trying to see the markings on a soccer ball 40 miles away. NASA/ESA/M. Bule (SwRI) [View Larger Image]
February 4, 2010
NASA has released the most detailed and dramatic images ever taken of the distant dwarf planet Pluto. The images from NASA’s Hubble Space Telescope show an icy, mottled, dark molasses-colored world undergoing seasonal surface color and brightness changes.

Pluto has become significantly redder, while its illuminated northern hemisphere is getting brighter. These changes are most likely consequences of surface ice melting on the sunlit pole and then refreezing on the other pole, as the dwarf planet heads into the next phase of its 248-year-long seasonal cycle. Analysis shows the dramatic change in color took place from 2000 to 2002.

The Hubble pictures confirm Pluto is a dynamic world that undergoes dramatic atmospheric changes, not simply a ball of ice and rock. These dynamic seasonal changes are as much propelled by the planet’s 248-year elliptical orbit as by its axial tilt. Pluto is unlike Earth, where the planet’s tilt alone drives seasons. Pluto’s seasons are asymmetric because of its elliptical orbit. Spring transitions to polar summer quickly in the northern hemisphere because Pluto is moving faster along its orbit when it is closer to the Sun.

Ground-based observations taken in 1988 and 2002 show the mass of the atmosphere doubled during that time. This may be because of warming and melting nitrogen ice. The new Hubble images are giving astronomers essential clues about the seasons on Pluto and the fate of its atmosphere.

When the Hubble pictures taken in 1994 are compared to those of 2002 and 2003, astronomers see evidence that the northern polar region has gotten brighter, while the southern hemisphere darkened. These changes hint at complex processes affecting the visible surface.

The images will help planetary astronomers interpret more than three decades of Pluto observations from other telescopes.

“The Hubble observations are the key to tying together these other diverse constraints on Pluto and showing how it all makes sense by providing a context based on weather and seasonal changes, which opens other new lines of investigation,” said Marc Buie of the Southwest Research Institute in Boulder, Colorado.

These Hubble images, taken by the Advanced Camera for Surveys, will remain the sharpest view of Pluto until NASA’s New Horizons probe is within 6 months of its flyby during 2015. The Hubble images are invaluable for picking the planet’s most interesting hemisphere for imaging by the New Horizons probe.

New Horizons will pass by Pluto so quickly that only one hemisphere will be photographed in detail. Particularly noticeable in the Hubble images is a bright spot that has been independently noted to be unusually rich in carbon monoxide frost. It is a prime target for New Horizons. “Everybody is puzzled by this feature,” Buie said. New Horizons will get an excellent look at the boundary between this bright feature and a nearby region covered in pitch-black surface material.

“The Hubble images also will help New Horizons scientists better calculate the exposure time for each Pluto snapshot, which is important for taking the most detailed pictures possible,” Buie said. With no chance for re-exposures, accurate models for the surface of Pluto are essential for properly exposed images.

The Hubble images surface variations a few hundred miles across that are too coarse for understanding surface geology. But in terms of surface color and brightness, Hubble reveals a complex-looking world with white, dark-orange, and charcoal-black terrain. The overall color is believed to be a result of ultraviolet radiation from the distant Sun breaking up methane present on Pluto’s surface, leaving behind a dark and red carbon-rich residue.

The Hubble images are a few pixels wide. Through a technique called dithering, multiple, slightly offset pictures are combined through computer-image processing to synthesize a higher-resolution view than can be seen in a single exposure.

“This has taken four years and 20 computers operating continuously and simultaneously to accomplish,” Buie said. Buie developed the special algorithms to sharpen the Hubble data. He plans to use Hubble’s new Wide Field Camera 3 to make additional observations prior to the arrival of New Horizons.

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