Neue Einblicke in Plutos atmosphärisches Verhalten

2019 und 2020 haben Wissenschaftler stellarische Okultationen beobachtet, die von Pluto verursacht wurden, was ihnen geholfen hat, die Atmosphäre zu studieren. Bei diesen Ereignissen ist Pluto vor entfernten Sternen vorbeigezogen, und indem sie gemessen haben, wie das Licht dieser Sterne sich verändert hat, konnten die Forscher mehr über den Druck und die Zusammensetzung von Plutos Atmosphäre erfahren.

Das erste bedeutende Ereignis fand am 5. September 2019 statt. Zwei Beobachtungsstationen haben die Lichtänderungen erfolgreich erfasst, als Pluto die Sterne blockierte. Aus diesen Daten haben die Wissenschaftler den Oberflächendruck von Plutos Atmosphäre basierend auf den Beobachtungen berechnet.

Um genaue Vergleiche mit früheren Messungen sicherzustellen, haben die Forscher auch Daten von zwei weiteren Ereignissen betrachtet - eines vom 15. August 2018 und ein anderes vom 17. Juli 2019. Die Analyse dieser Ereignisse hat verschiedene Methoden hervorgehoben, die zu einigen Inkonsistenzen in früheren Studien geführt haben. Durch die erneute Analyse der Daten wollten sie ein klareres Bild davon bekommen, wie sich der atmosphärische Druck von Pluto seit 2015 verändert hat.

Die Ergebnisse zeigen unterschiedliche Ansichten zu den Veränderungen des atmosphärischen Drucks von Pluto über die Jahre. Einige Studien deuteten auf einen rapiden Druckabfall zwischen 2018 und 2019 hin, während andere vorgeschlagen haben, dass der Druck um diese Zeit stabil blieb bis Mitte 2020. Die Ergebnisse des Ereignisses vom 5. September passen gut zu den vorherigen Messungen von 2016, 2018 und 2020, was die Idee unterstützt, dass der Druck relativ stabil geblieben ist.

Allerdings deuteten andere Ereignisse vom 4. Juni 2011 und 17. Juli 2019 darauf hin, dass Druckänderungen möglicherweise nicht den erwarteten Mustern folgen, die von früheren Modellen vorgeschlagen wurden. Diese Druckvariationen, die als V-förmig beschrieben werden, werfen Fragen zur Wirksamkeit des volatilen Transportmodells auf, das versucht, das Verhalten von Plutos Atmosphäre zu erklären. Wegen der Art des Ereignisses im Juli 2019 wiesen die Forscher darauf hin, dass die Ergebnisse möglicherweise nicht zuverlässig sind, wegen der Art und Weise, wie die Messungen gemacht wurden.

Um Plutos Atmosphäre umfassend zu überwachen, plädierten die Wissenschaftler für die Notwendigkeit kontinuierlicher Beobachtungen. Durch die Kombination verschiedener Beobachtungstechniken, einschliesslich Spektroskopie und Photometrie, wollen die Forscher sowohl kurzfristige als auch langfristige Veränderungen in Plutos Atmosphäre und Oberfläche verstehen.

Plutos Atmosphäre wurde erstmals während einer stellarischen Okultation 1985 identifiziert. Seitdem sind diese Okultationen entscheidend geworden, um die Struktur und Zusammensetzung von Plutos Atmosphäre zu studieren. Eine Überprüfung der Beobachtungen von 1988 bis 2016 hat einen konsistenten Anstieg des atmosphärischen Drucks gezeigt, der auf saisonale Veränderungen und die Auswirkungen von Sonnenstrahlung auf OberflächenEis zurückgeführt wurde.

Das volatile Transportmodell (VTM), das von Forschern entwickelt wurde, hilft zu erklären, wie diese atmosphärischen Veränderungen im Laufe der Zeit stattfinden. Dieses Modell sagt voraus, dass Plutos Atmosphärischer Druck um 2020 seinen Höchststand erreichen würde, was mit dem Fortschreiten des Sommers in Plutos Nordhalbkugel zusammenfällt. Die Exposition bestimmter Regionen von Pluto gegenüber Sonnenlicht lässt die Eisoberfläche sublimieren und setzt Gase in die Atmosphäre frei, was den Druck erhöht.

Das Modell deutet auch darauf hin, dass einmal der Druck seinen Höhepunkt erreicht hat, er wahrscheinlich sinken wird, da Pluto sich weiter von der Sonne entfernt und in eine Winterphase in der Nordhalbkugel eintritt. Dies wurde durch aktuelle Studien bestätigt, die darauf hindeuten, dass Pluto seit 2015 in einer Plateauphase ist, was mit den Vorhersagen des VTM übereinstimmt.

Nichtsdestotrotz haben einige Studien signifikante Druckabfälle in den Jahren vor 2020 festgestellt. Zum Beispiel beobachtete ein Team einen erheblichen Rückgang des Drucks zwischen 2016 und 2019. Allerdings machte der Rauschen in den Beobachtungsdaten es schwierig, diese Ansprüche genau zu bestätigen.

Die Notwendigkeit für mehr Beobachtungen von stellarischen Okultationen wurde hervorgehoben, um besser zu verstehen, ob es auffällige Verhaltensänderungen in Plutos Atmosphäre während dieser Jahre gab. Verschiedene Forschungsteams haben die Messungen mit unterschiedlichen Methoden angegangen, was die Wichtigkeit betont, Ergebnisse zu vergleichen, um Vertrauen in die Befunde zu gewinnen.

Das Ereignis vom 5. September 2019 lieferte wertvolle Daten zum Oberflächendruck von Pluto. Die Forscher haben auch die Daten von früheren Messungen überprüft, um Konsistenz sicherzustellen. Dieser umfassende Blick zeigte, dass das VTM zwar ein guter Leitfaden für das atmosphärische Verhalten von Pluto geblieben ist, aber auch unerwartete Druckvariationen beobachtet wurden, was darauf hindeutet, dass Faktoren, die die atmosphärischen Veränderungen beeinflussen, in früheren Modellen nicht berücksichtigt wurden.

Zusätzlich zur Untersuchung des atmosphärischen Drucks betonten die Wissenschaftler die Bedeutung der Verfolgung von Veränderungen des OberflächenEises auf Pluto, die die Atmosphäre beeinflussen könnten, da die beiden interagieren. Beobachtungen über mehrere Jahre zeigten einige kurzfristige Veränderungen in der Oberflächenzusammensetzung aufgrund von Umwelteinflüssen.

Um diese wichtigen Informationen zu sammeln, forderten die Forscher mehr kontinuierliche Überwachung von Pluto durch verschiedene Beobachtungsmethoden. Eine solche Datensammlung würde die Beziehung zwischen Änderungen in der Atmosphäre und der Oberfläche im Laufe der Zeit besser verdeutlichen.

Die Bemühungen von Amateurastronomen waren ebenfalls signifikant in dieser Forschung. Ihre Beiträge, zusammen mit denen von professionellen Wissenschaftlern, haben es ermöglicht, verschiedene Beobachtungsdaten zu sammeln, um unser Verständnis von Plutos Atmosphäre zu verbessern.

Zusammenfassend haben die Beobachtungen von 2019 und 2020 eine klarere Sicht auf Plutos atmosphärische Veränderungen und die Druckvariationen, die er im Laufe der Zeit erfahren hat, gegeben. Während Modelle wie das VTM einen Rahmen für das Verständnis bieten, sind weitere Studien nötig, um die vollen Komplexitäten von Plutos Atmosphäre und Oberflächeninteraktionen zu erfassen. Kontinuierliche Anstrengungen in den Beobachtungen von stellarischen Okultationen sowie kombinierte Beobachtungstechniken werden helfen, ein vollständigeres Bild dieser Veränderungen in der Zukunft zu schaffen.