p Sempre que passa na frente de uma estrela, Plutão fornece informações preciosas sobre sua atmosfera, precioso porque as ocultações de Plutão são raras. A pesquisa realizada por pesquisadores do Observatório de Paris ao longo de várias décadas de observações aparece na revista Astronomia e Astrofísica de 10 de maio, 2019. Interpretado à luz dos dados coletados em 2015 pela sonda New Horizons, permite-lhes refinar os parâmetros físicos essenciais para uma melhor compreensão do clima de Plutão e para prever futuras ocultações estelares pelo planeta anão. p Como a Terra, A atmosfera de Plutão é essencialmente composta de nitrogênio, mas a comparação pára por aí.

p Além de Netuno, Plutão leva 248 anos para fazer uma revolução completa em torno do sol. Durante um ano plutoniano, sua distância ao sol varia muito de 30 a 50 au, levando a ciclos sazonais extremos.

p Com temperaturas de superfície extremamente baixas, menos de -230 ° C (40 ° K), há um equilíbrio sólido-gás, onde uma tênue atmosfera de essencialmente nitrogênio coexiste com depósitos de gelo na superfície. Hoje, estima-se que o vapor de nitrogênio se estabilize a uma pressão em torno de 1,3 pascal (enquanto a pressão é de cerca de 100.000 Pa em nosso planeta).

p Por causa de sua obliquidade (o ângulo formado entre o eixo polar e o plano orbital) em 120 graus, Os pólos de Plutão enfrentam sucessivamente um dia permanente por várias décadas, em seguida, uma noite permanente. Isso leva a um ciclo complexo de redistribuição de suas espécies voláteis, como o nitrogênio, metano e monóxido de carbono. Assim, Plutão teve seu equinócio em 1988, antes de mudar para o periélio (em 30 au) em 1989. Desde então, o planeta anão se afastou continuamente do sol para chegar a 32 ua em 2016, o que representa uma perda de 25% de sua insolação média.

p Ingenuamente, uma queda brusca na pressão atmosférica pode ser esperada. Na verdade, o balanço de gás e gelo do nitrogênio impõe que para cada grau Kelvin perdido na superfície, a pressão deve diminuir por um fator de dois.

p Mas ocorre exatamente o oposto. A prova é fornecida pelo artigo que apareceu na A&A de 10 de maio, 2019, e que analisa uma dúzia de ocultações estelares observadas em quase 30 anos, durante a primavera no hemisfério norte de Plutão:a pressão atmosférica aumenta por um fator de três entre 1988 e 2016.

p Este cenário paradoxal já era considerado pelos modelos climáticos globais (GCM) de Plutão desde a década de 1990, mas sem certeza, como um cenário entre muitos outros. Vários parâmetros importantes do modelo permaneceram limitados pelas observações.

p Essas observações de ocultações estelares da Terra, juntamente com os dados coletados durante o sobrevôo de Plutão da NASA New Horizons em julho de 2015, agora permite que um cenário muito mais preciso seja escrito.

p A New Horizons mapeou a distribuição e topografia do gelo na superfície do planeta anão, revelando uma vasta depressão de mais de 1000 km de diâmetro e 4 km de profundidade, localizado perto do equador entre as latitudes 25 ° S e 50 ° N, e chamado Sputnik Planitia. Esta depressão bloqueia uma parte do nitrogênio disponível na atmosfera, formando uma geleira gigantesca que é o verdadeiro "coração" do clima do planeta anão, já que regula a circulação atmosférica por meio da sublimação do nitrogênio.

p Além disso, ocultações estelares permitem restringir a inércia térmica do subsolo do modelo, explicando a mudança de fase de trinta anos entre a transição para o periélio (1989) e o aumento da pressão ainda observada hoje (Fig. 1). O subsolo armazenou o calor e o está restaurando gradualmente. Ocultações também restringem a fração da energia solar devolvida ao espaço (ligação albedo) do gelo de nitrogênio e sua emissividade.

p Finalmente, essas observações eliminam a possibilidade da presença de um reservatório de nitrogênio no hemisfério sul (atualmente em uma noite permanente), o que produziria um máximo de pressão muito mais cedo do que o observado (curva magenta da Fig. 1).

p Este estudo é uma boa ilustração da complementaridade entre observações terrestres e espaciais. Sem o sobrevôo da New Horizons, distribuição de gelo e topografia permaneceriam desconhecidas, e sem monitoramento de longo prazo da atmosfera, Os modelos climáticos de Plutão não podiam ser restringidos.

p Predição de ocultações futuras

p Finalmente, as ocultações também fornecem 19 posições de Plutão entre 1988 e 2016, com uma precisão inigualável de alguns miliarcsec (mas) no céu. Com tamanha precisão, possível graças ao Data Release 2 da missão European Gaia, permite aos autores calcular uma efeméride de Plutão com esta precisão equivalente para a próxima década.

p Assim, será possível observar outras ocultações de Plutão e monitorar seu clima ... Os modelos teóricos indicam que a atmosfera de Plutão está atualmente perto de sua expansão máxima. Observações futuras podem confirmar ou refutar essa previsão. Veremos em breve o início desse lento declínio, que deve reduzir por um fator de vinte a pressão atmosférica de Plutão no final, e cobrir sua superfície com uma fina camada de "geada branca?"