Teplotní inverze je i na Plutu
Trpasličí planeta Pluto má velice tenkou atmosféru. Poprvé se vědcům podařilo změřit její teplotu nejen ve velkých výškách, ale i u povrchu Pluta. Zjistili, že teplota u povrchu je nižší a ve velké výšce vyšší. Jde o stejnou situaci, které říkáme na Zemi teplotní inverze a způsobuje smog ve městech.
Pluto se od Země liší v mnoha ohledech. Je například pětkrát menší a především obíhá Slunce asi čtyřicetkrát dále. Slunce už v takové vzdálenosti prakticky nehřeje a Pluto je zcela zmrzlý svět s průměrnou povrchovou teplotou -220 °C.
Dusíkatá a proměnná atmosféra
Od osmdesátých let je známo, že Pluto má velmi tenkou atmosféru. V porovnání se zemskou působí na povrch Pluta stotisíckrát nižším tlakem. Složena je v drtivé většině z dusíku a v malém množství z metanu a oxidu uhelnatého. Pluto se pohybuje na velice výstředné dráze - Slunce oběhne jednou za 248 let a z toho je 20 blíže ke Slunci než Neptun. Atmosféra je tak silně proměnná v závislá na vzdálenosti Pluta od Slunce. Když se Pluto od Slunce vzdaluje, plyn ve chladnoucí atmosféře kondenzuje a padá na povrch. Když se Pluto ke Slunci přibližuje, teplota trpasličí planety stoupá, zmrzlý plyn naopak sublimuje, dostává se do atmosféry, kterou zahušťuje.
Až donedávna měli astronomové informace jen o horních vrstvách atmosféry. A to díky tomu, že atmosféra Pluta při pohybu trpasličí planety po obloze čas od času zakryla některou vzdálenou hvězdu. Světlo hvězdy tak bylo tenkou atmosférou Pluta sice nepatrně, ale měřitelně utlumeno a vědci z toho dokázali zjistit například, že vrchní vrstvy atmosféry mají teplotu -170 °C a jsou o 50 stupňů teplejší než povrch.
Inverze na Plutu
Tlak atmosféry blíže u povrchu Pluta nebo její teplota, ale touto metodou zjistit nešly. Dokázala to až unikátní měření pomocí spektrografu CRIRES na Velmi velkém dalekohledu (VLT) Evropské jižní observatoře v Chile. Měření ukázala, že teplejší než povrch je celá atmosféra, nejen její svrchní část. Atmosféra jako celek má průměrnou teplotu -180 °C.
V porovnání se zemskou atmosférou prochází atmosféra Pluta teplotní inverzí. To je situace, kdy se stoupající výškou nad povrchem stoupá také teplota. Čili, čím vyšší vrstva atmosféry, tím teplejší je. Teplota na Plutu roste o 3 až 15 stupňů na každý kilometr výšky. U Země je tomu naopak, s každým kilometrem teplota atmosféry klesá o 6 stupňů.
Teplotní inverzi známe dobře i ze Země, jedná se ale o lokální záležitosti. Většina atmosféry Země je u povrchu teplejší než ve vyšších vrstvách, protože atmosféra je zespodu ohřívána zemským povrchem (zahřátým slunečními paprsky). Při splnění jistých podmínek se ale situace obrátí a vzduch u povrchu je chladnější. Meteorologové tomu říkají teplotní inverze a ve městech pak zažíváme negativní jevy s tím spojené, například dobře známý smog.
Jako na kometě
Odpověď na otázku, proč probíhá v atmosféře Pluta teplotní inverze, musíme hledat na povrchu planety. Může za to právě sublimace povrchu trpasličí planety. Situaci lze přirovnat k tomu, když se potí lidská kůže. Tělo se odpařováním kapiček potu ochlazuje a stejný účinek má také sublimace ledových částeček na Plutu. Tento rys má Pluto společný s kometami - ty v blízkosti teplého Slunce také sublimují a vytváří komu, popřípadě i známé chvosty.
Dalším výsledkem nejnovějšího měření atmosféry Pluta, je její chemické složení. Ukázalo se, že druhým nejčastějším prvkem atmosféry je metan. Je ho tam sice jen 0,5 procenta, ale právě on hraje klíčovou roli při zahřívání atmosféry. Jedna z teorií říká, že metan tvoří na Plutu tenkou vrstvu a zabraňuje sublimaci dusíku. Druhá teorie předpokládá, že na Plutu jsou zmrzlá metanová jezera.
Rozřešení by mohl přinést další výzkum během probíhajícího vzdalování Pluta od Slunce. Vědci také velké naděje vkládají do americké sondy New Horizons, která by jako první sonda historie měla dorazit k Plutu roku 2015.
E-shop Českého rozhlasu
Víte, kde spočívá náš společný ukrytý poklad? Blíž, než si myslíte!
Jan Rosák, moderátor
Slovo nad zlato
Víte, jaký vztah mají politici a policisté? Kde se vzalo slovo Vánoce? Za jaké slovo vděčí Turci husitům? Že se mladým paním původně zapalovalo něco úplně jiného než lýtka? Že segedínský guláš nemá se Segedínem nic společného a že známe na den přesně vznik slova dálnice? Takových objevů je plná knížka Slovo nad zlato. Tvoří ji výběr z rozhovorů moderátora Jana Rosáka s dřívějším ředitelem Ústavu pro jazyk český docentem Karlem Olivou, které vysílal Český rozhlas Dvojka.
