Cielo veraniego de Tritón contiene Metano y Monóxido de Carbono

De acuerdo al primer análisis infrarrojo realizado en la atmósfera de Tritón, luna de Neptuno, es pleno verano en su hemisferio sur. Utilizando el Very Large Telescope de ESO, el equipo de observación europeo descubrió monóxido de carbono y realizó la primera detección terrestre de metano en la delgada atmósfera de Tritón. Estas observaciones revelaron que esta fina atmósfera varía de acuerdo a la estación, aumentando su grosor cuando se calienta.

Click para agrandar

Impresión artística de cómo puede lucir Tritón, la luna más grande de Neptuno, desde lo alto de su superficie.

Crédito: ESO/L. Calçada

“Hemos encontrado evidencia verdadera de que el Sol, aún desde tan lejos, hace sentir su presencia sobre Tritón. Esta luna glacial en realidad tiene estaciones tal como las tenemos en la Tierra, pero cambian mucho más lento”, dice Emmanuel Lellouch, autor principal del estudio que da cuenta de estos resultados en Astronomy & Astrophysics.

En Tritón, donde la temperatura promedio de la superficie es cercana a los - 235 grados Celsius, actualmente es verano en el hemisferio sur e invierno en el norte. A medida que el hemisferio sur de Tritón se calienta, una delgada capa de nitrógeno líquido, metano y monóxido de carbono se sublima en gas en la superficie de Tritón, engrosando la atmósfera glacial a medida que la estación progresa durante la órbita de 165 años de Neptuno alrededor del Sol. Una estación en Tritón dura al menos 40 años, y Tritón pasó el solsticio austral de verano en el año 2000.

En base a la cantidad de gas medido, Lellouch y sus colegas estiman que la presión atmosférica de Tritón puede haberse multiplicado por cuatro comparado con las medidas hechas por Voyager 2 en 1989, cuando aún era primavera en la luna gigante. La presión atmosférica de Tritón está ahora entre los 40 a 65 microbares, es decir, es 20.000 veces menor que en la Tierra.

Se sabía que el monóxido de carbono estaba presente como hielo en la superficie, pero Lellouch y su equipo descubrieron que la capa superior de la superficie de Tritón está enriquecida con hielo de monóxido de carbono diez veces mayor al comparado con las capas más profundas y que es su “película” externa la que alimenta la atmósfera. Mientras la mayor parte de la atmósfera de Tritón es nitrógeno (similar a la Tierra), el metano en la atmósfera -detectado en primera instancia por Voyager 2 y confirmado ahora gracias a este estudio desde la Tierra- juega también un papel importante. “Los modelos climáticos y atmosféricos de Tritón ahora deben ser revisados, ahora que hemos encontrado monóxido de carbono y que hemos medido nuevamente el metano”, dice la coautora Catherine de Bergh.

De las 13 lunas de Neptuno, Tritón es por lejos la más grande y, con 2.700 kilómetros de diámetro (tres cuartos el tamaño de la Luna de la Tierra), es la séptima luna más grande en todo el Sistema Solar.

Desde su descubrimiento en 1846, Tritón ha fascinado a los astrónomos gracias a su actividad geológica; por la gran cantidad de tipos de hielos superficiales diferentes: como el nitrógeno congelado, el agua y el hielo seco (dióxido de carbono congelado), y por su movimiento retrógrado único [1].

Observar la atmósfera de Tritón, que está unas 30 veces más lejos del Sol que la Tierra, no es fácil. En los años 80, los astrónomos teorizaron que la atmósfera de la luna de Neptuno podía ser tan gruesa como la de Marte (7 milibares). No fue hasta que el Voyager 2 pasó por el planeta, en 1989, que la atmósfera de nitrógeno y metano, a una presión real de 14 microbares -70.000 veces menos densa que la atmósfera de la Tierra- fue medida. Desde entonces, las observaciones terrestres han sido limitadas.

Las observaciones de ocultaciones estelares (un fenómeno que ocurre cuando un cuerpo del Sistema Solar pasa en frente de una estrella y bloquea su luz) indicaban que la presión de la superficie de Tritón estaba aumentando en la década de los 90. Se necesitó el desarrollo del CRIRES (Cryogenic High-Resolution Infrared Echelle Spectrograph) un espectrógrafo de alta resolución en infrarrojo cercano instalado en el Very Large Telescope (VLT) para proporcionar al equipo la oportunidad de llevar a cabo un estudio mucho más detallado de la atmósfera de Tritón. “Necesitábamos la sensibilidad y capacidad de CRIRES para tomar espectros muy detallados que nos permitan ver en la muy tenue atmósfera”, dice el coautor Ulli Käufl. Las observaciones son parte de una campaña que también incluye el estudio de Plutón (Ver comunicado de ESO).

Plutón, a menudo considerado un primo de Tritón con condiciones similares, está recibiendo un renovado interés a la luz del descubrimiento de monóxido de carbono, y los astrónomos están compitiendo por encontrar esta sustancia química en el planeta enano aún más distante.

Este es solo el primer paso para los astrónomos que usan el CRIRES para entender la física de los cuerpos distantes en el Sistema Solar. “Ahora podemos empezar a monitorear la atmósfera y aprender mucho sobre la evolución estacional de Tritón con el paso de las décadas”, dice Lellouch.

Nota

[1] Tritón es la única luna grande en el Sistema Solar con un movimiento retrógrado, movimiento que va en la dirección opuesta a la rotación de su planeta. Ésta es una de las razones por las que se cree que Tritón ha sido capturado desde el Cinturón de Kuiper y, en consecuencia, comparte muchas características con los planetas enanos, tal como Plutón.

Más información

Esta investigación fue presentada en un artículo por publicarse en Astronomy & Astrophysics (“Detection of CO in Triton’s atmosphere and the nature of surface-atmosphere interactions” , por E. Lellouch y colaboradores), referencia DOI: 10.1051/0004-6361/201014339.

El equipo está compuesto por E. Lellouch, C. de Bergh, B. Sicardy (LESIA, Observatorio de París, Francia), S. Ferron (ACRI-ST, Sophia-Antipolis, Francia), y H. –U Käufl (ESO).

---------------------------------------------

Fuente: ESO