Toen New Horizons in 2015 aankwam bij Pluto, bleek de atmosfeer kouder te zijn dan verwacht. Wetenschappers weten nu waarom.

De samenstelling van de atmosfeer is bepalend voor hoeveel hitte er in de atmosfeer wordt vastgehouden. Normaal gesproken wijken modellen nauwelijks af van wat er in de praktijk wordt geobserveerd. Bij Pluto bleek het in 2015 toch even anders te zijn.

“Het is een mysterie sinds we de temperatuurdata van New Horizons ontvingen”, zegt professor Xi Zhang van de universiteit van Californië in Santa Cruz. Uit het onderzoek van Zhang en zijn collega’s blijkt dat de temperatuur van de atmosfeer niet hoofdzakelijk wordt bepaald door de gassen, zoals bij veel andere planeten. De dwergplaneet wordt echter gekoeld door vaste deeltjes, zogenoemde koolwaterstoffen. Deze deeltjes absorberen warmte en stralen vervolgens infrarode straling de ruimte in. Hierdoor is de temperatuur van de atmosfeer 70 Kelvin (-203 graden Celsius) in plaats van 100 Kelvin (-173 Celsius).

Artistieke impressie van het oppervlak van Pluto.

James Webb
Zhang beweert dat de James Webb-ruimtetelescoop de infrarode straling van de vaste deeltjes kan observeren. In dat geval kan deze hypothese de komende jaren bevestigd worden. James Webb wordt in 2019 gelanceerd, maar gezien het drukke programma is het aannemelijk dat er pas in 2020 of 2021 naar Pluto gekeken wordt.

Chemische reacties in de atmosfeer
De koolwaterstofdeeltjes ontstaan hoog in de atmosfeer van Pluto. Ultraviolette straling van de zon ioniseert stikstof en methaan, waardoor er door chemische reacties piepkleine koolwaterstofdeeltjes vormen. Deze deeltjes dwarrelen heel langzaam naar beneden. Omdat ze samenklonteren met andere deeltjes, worden ze groter. Uiteindelijk landen ze op de oppervlak. “We denken dat koolstofwaterdeeltjes deels verantwoordelijk zijn voor bepaalde rode en bruine gebieden op Pluto,” zegt Zhang.

Andere exoplaneten en manen
De resultaten zijn interessant, want de komende decennia worden wellicht exoplaneten gevonden met soortgelijke atmosferen. Een verschil van dertig graden Celsius kan net het verschil zijn tussen een leefbare en een vruchteloze buitenaardse wereld. Tevens hopen Zhang en zijn collega’s de manen Triton en Titan te onderzoeken. Wellicht dat het effect daar ook te zien is.