Nuevas Perspectivas sobre el Comportamiento Atmosférico de Plutón
Recientes observaciones revelan nuevos hallazgos sobre la atmósfera de Plutón y los cambios de presión.
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Tabla de contenidos
En 2019 y 2020, los científicos observaron ocultaciones estelares causadas por Plutón, lo que les ayudó a estudiar su atmósfera. Durante estos eventos, Plutón pasó frente a estrellas lejanas, y al medir cómo cambiaba la luz de estas estrellas, los investigadores pudieron aprender sobre la presión y la composición de la atmósfera de Plutón.
El primer evento significativo ocurrió el 5 de septiembre de 2019. Dos estaciones de observación detectaron con éxito los cambios de luz mientras Plutón bloqueaba las estrellas. Con estos datos, los científicos calcularon una presión de superficie para la atmósfera de Plutón basada en las observaciones.
Para asegurarse de que las comparaciones con mediciones anteriores fueran precisas, los investigadores también miraron datos de otros dos eventos: uno del 15 de agosto de 2018 y otro del 17 de julio de 2019. Analizar estos eventos destacó diferentes métodos que llevaron a algunas inconsistencias en estudios anteriores. Al reanalizar los datos, buscaron crear una imagen más clara de cómo ha cambiado la Presión atmosférica de Plutón desde 2015.
Los hallazgos revelan puntos de vista contrastantes sobre los cambios en la presión atmosférica de Plutón a lo largo de los años. Algunos estudios indicaron una rápida caída de presión entre 2018 y 2019, mientras que otros sugirieron que la presión se estabilizó alrededor de la misma época hasta mediados de 2020. Los resultados del evento del 5 de septiembre encajaron bien con mediciones anteriores de 2016, 2018 y 2020, apoyando la idea de que la presión se había mantenido relativamente estable.
Sin embargo, otros eventos del 4 de junio de 2011 y del 17 de julio de 2019, implicaron que los cambios de presión pueden no seguir los patrones esperados sugeridos por modelos anteriores. Estas variaciones en la presión, descritas como en forma de V, plantearon dudas sobre la efectividad del modelo de transporte volátil que intenta explicar el comportamiento de la atmósfera de Plutón. Debido a la naturaleza del evento de julio de 2019, los investigadores señalaron que los hallazgos podrían no ser confiables debido a cómo se tomaron las medidas.
Para monitorear comprensivamente la atmósfera de Plutón, los científicos argumentaron la necesidad de observaciones continuas. Al combinar diferentes Técnicas de Observación, incluyendo espectroscopía y fotometría, los investigadores buscan entender tanto los cambios a corto como a largo plazo en la atmósfera y la superficie de Plutón.
La atmósfera de Plutón fue identificada por primera vez durante una ocultación estelar en 1985. Desde entonces, estas ocultaciones han sido cruciales para estudiar la estructura y composición de la atmósfera de Plutón. Una revisión de observaciones desde 1988 hasta 2016 mostró un aumento consistente en la presión atmosférica, atribuido a cambios estacionales y los efectos de la radiación solar en los hielos de la superficie.
El modelo de transporte volátil (VTM) desarrollado por investigadores ayuda a explicar cómo ocurren estos cambios atmosféricos con el tiempo. Este modelo predice que la presión atmosférica de Plutón alcanzaría su nivel más alto alrededor de 2020, coincidiendo con el avance del verano en el hemisferio norte de Plutón. La exposición de ciertas regiones de Plutón a la luz solar provoca la sublimación de los hielos en su superficie, liberando gases en la atmósfera, lo que aumenta la presión.
El modelo también sugiere que una vez que la presión alcanza su punto máximo, probablemente disminuirá debido a que Plutón se aleja del Sol y entra en una fase de invierno en el hemisferio norte. Esto ha sido confirmado por estudios recientes que sugieren que Plutón ha estado en una fase de meseta desde 2015, lo que coincide con las predicciones del VTM.
No obstante, algunos estudios han detectado caídas de presión significativas en los años previos a 2020. Por ejemplo, un equipo vio una disminución considerable de la presión entre 2016 y 2019. Sin embargo, el ruido en los datos observacionales hizo que fuera complicado confirmar estas afirmaciones con precisión.
Se destacó la necesidad de más observaciones de ocultaciones estelares para entender mejor cualquier cambio de comportamiento notable en la atmósfera de Plutón durante estos años. Diferentes equipos de investigación han abordado las mediciones con métodos variados, enfatizando la importancia de comparar resultados para ganar confianza en los hallazgos.
El evento del 5 de septiembre de 2019 proporcionó datos valiosos sobre la presión de superficie de Plutón. Los investigadores también revisaron los datos de mediciones anteriores para asegurar la consistencia. Esta vista comprensiva mostró que, aunque el VTM seguía siendo una buena guía para el comportamiento atmosférico de Plutón, también se observaron variaciones de presión inesperadas, sugiriendo que había factores influyendo en los cambios atmosféricos que no se habían tenido en cuenta en modelos anteriores.
Además de estudiar la presión atmosférica, los científicos notaron la importancia de rastrear los cambios en los hielos de la superficie de Plutón, que pueden afectar la atmósfera a medida que ambos interactúan. Observaciones a lo largo de varios años revelaron algunos cambios a corto plazo en la composición de la superficie debido a influencias ambientales.
Para recopilar esta información crucial, los investigadores pidieron más monitoreo continuo de Plutón a través de varios métodos de observación. Tal recolección de datos aclararía mejor la relación entre los cambios en la atmósfera y la superficie a lo largo del tiempo.
Los esfuerzos de los astrónomos aficionados también han sido significativos en esta investigación. Sus contribuciones, junto con las de científicos profesionales, han permitido la recolección de varios datos de observación para mejorar nuestra comprensión de la atmósfera de Plutón.
En resumen, las observaciones de 2019 y 2020 han proporcionado una visión más clara de los cambios atmosféricos de Plutón y las variaciones de presión que ha experimentado con el tiempo. Si bien modelos como el VTM proporcionan un marco para entender, se requieren más estudios para captar las complejidades completas de la atmósfera y las interacciones de la superficie de Plutón. Los esfuerzos continuos en observaciones de ocultaciones estelares, junto con técnicas de observación combinadas, ayudarán a construir una imagen más completa de estos cambios en el futuro.
Título: Reconciling results of 2019 and 2020 stellar occultations on Pluto's atmosphere. New constraints from both the 5 September 2019 event and consistency analysis
Resumen: A stellar occultation by Pluto on 5 September 2019 yielded positive detections at two separate stations. Using an approach consistent with comparable studies, we derived a surface pressure of $11.478 \pm 0.55~\mathrm{\mu bar}$ for Pluto's atmosphere from the observations of this event. In addition, to avoid potential method inconsistancies highlighted by Sicardy et al. when comparing with historical pressure measurements, we reanalyzed the data by 15 August 2018 and 17 July 2019 events, respectively. All the new measurements provide a bridge between the two different perspectives on the pressure variation since 2015: a rapid pressure drop from previous studies of the 15 August 2018 and 17 July 2019 events and a plateau phase from that of the 6 June 2020 event. The pressure measurement from the 5 September 2019 event aligns with those from 2016, 2018, and 2020, supporting the latter perspective. While the measurements from the 4 June 2011 and 17 July 2019 events suggest probable V-shaped pressure variations unaccounted for by the volatile transport model (VTM) from Meza et al., the VTM remains applicable on average. And, the validity of the V-shaped variations is debatable due to the stellar faintness of the 4 June 2011 event and the grazing single-chord geometry of the 17 July 2019 event. To reveal and understand all significant pressure variations of Pluto's atmosphere, it is essential to provide constraints on both short-term and long-term evolutions of the interacting atmosphere and surface by continuous pressure monitoring through occultation observations, whenever possible, complemented by frequent spectroscopy and photometry of the surface.
Autores: Ye Yuan, Fan Li, Yanning Fu, Jian Chen, Wei Tan, Shuai Zhang, Wei Zhang, Chen Zhang, Qiang Zhang, Jiahui Ye, Delai Li, Yijing Zhu, Zhensen Fu, Ansheng Zhu, Yue Chen, Jun Xu, Yang Zhang
Última actualización: 2023-11-05 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2309.14724
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.14724
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.
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Enlaces de referencia
- https://vizier.cds.unistra.fr/viz-bin/VizieR-S?Gaia
- https://www.qhyccd.com
- https://www.hristopavlov.net/Tangra3/
- https://lesia.obspm.fr/lucky-star/obj.php?p=818
- https://ssd.jpl.nasa.gov/ftp/eph/satellites/bsp/plu058.bsp
- https://ssd.jpl.nasa.gov/ftp/eph/planets/bsp/de440.bsp
- https://lmfit.github.io/lmfit-py/
- https://lesia.obspm.fr/lucky-star/occ.php?p=13163
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- https://doi.org/10.1093/mnras/stac401