Dankzij een passerende ster hebben wetenschappers de ijle atmosfeer van de dwergplaneet kunnen meten. En daaruit blijkt dat ‘ie langzaam maar zeker weer aan het bevriezen is.

In de nacht van 15 augustus 2018 schoof dwergplaneet Pluto voor een ster langs. Astronomen grepen deze gebeurtenis- die ook wel occultatie wordt genoemd – aan om de ijle atmosfeer van de dwergplaneet met behulp van een tal van telescopen te observeren. Het leidt tot een interessante ontdekking. Want de atmosfeer van Pluto blijkt langzaam te verdwijnen.

Meer over Pluto’s atmosfeer
Pluto beschikt over een dunne, ijle atmosfeer die uitzet als hij dichter bij de zon komt en instort als hij verder van de zon af beweegt – vergelijkbaar met een komeet. Het belangrijkste bestanddeel is moleculaire stikstof, hoewel er ook moleculen van methaan en koolmonoxide zijn gedetecteerd. Wanneer Pluto dicht bij de zon staat, sublimeert (verdampt) het oppervlak en stijgt vervolgens op, waardoor er tijdelijk een dunne atmosfeer wordt gevormd. Door de lage zwaartekracht van Pluto is de atmosfeer veel uitgestrekter dan de atmosfeer van onze planeet. Wanneer Pluto van de zon af beweegt, daalt de temperatuur op de dwergplaneet fors. Gedurende deze periode bevriest het grootste gedeelte van Pluto’s atmosfeer, waarna dit als sneeuw naar het oppervlak valt.

Occultatie is een astronomische gebeurtenis waarbij een object tussen de aarde en een verre ster komt te staan, waardoor deze de ster in zijn geheel bedekt. De ster wordt daardoor aan ons zicht onttrokken. Wetenschappers kunnen vervolgens dankzij zo’n gebeurtenis eigenschappen van het betreffende object ontraadselen. In het geval van Pluto duurde de occultatie ongeveer twee minuten, wat betekent dat de ster gedurende deze periode uit het zicht verdween. En dat verschaft ons meer inzicht in het zogenaamde ‘dichtheidsprofiel’ van Pluto’s atmosfeer.

Stikstof
Zoals je in het kader al kon lezen, bestaat de atmosfeer van Pluto voornamelijk uit stikstof. In tegenstelling tot de aarde wordt de atmosfeer van Pluto ondersteund door de dampdruk van oppervlakte-ijs. Dit betekent dat kleine veranderingen in de temperatuur van het ijs tot grote veranderingen in de atmosferische dichtheid kunnen leiden. De temperatuur wordt vervolgens weer bepaald door de afstand tot de zon. Pluto heeft 248 aardse jaren nodig om een volledig baantje rond de zon te trekken. De afstand varieert van het dichtstbijzijnde punt van ongeveer 30 AU (astronomisch eenheden; 1AU is de afstand van de aarde tot de zon) tot 50 AU.

Zonlicht
De afgelopen kwart eeuw ontving Pluto steeds minder zonlicht naarmate hij zich verder van de zon verwijderde. Toch nam de atmosferische dichtheid van de dwergplaneet zoals je misschien zou verwachten niet meteen af, maar nam tot 2018 toe. Hoe dat kan? “Vergelijk het met de manier waarop de zon het zand op het strand opwarmt,” legt onderzoeker Leslie Young uit. “Zonlicht is het meest intens rond het middaguur. Maar het zand blijft de hitte in de loop van de middag opnemen, waardoor de korrels het heetst zijn in de late namiddag. Dat Pluto’s atmosfeer zo lang behouden bleef, suggereert dat stikstofreservoirs op Pluto’s oppervlak warm werden gehouden door opgeslagen warmte onder het oppervlak.”

Maar die tijd lijkt nu echt voorbij. “De nieuwe gegevens suggereren dat het begint af te koelen,” aldus Young. En wanneer zoals gezegd de temperatuur daalt, zal het grootste gedeelte van Pluto’s atmosfeer bevriezen, waarna dit als sneeuw naar het oppervlak valt. Al eerder werd gedacht dat de atmosfeer van Pluto op instorten stond, al werd dat later ook weer in twijfel getrokken. Maar nu verwachten onderzoekers dat Pluto’s atmosfeer toch de komende tijd steeds ijler en ijler zal worden, totdat ie uiteindelijk volledig is verdwenen.