Los astrónomos que usan el Observatorio Gemini exploran Tritón, la luna más grande de Neptuno, y observan, por primera vez más allá del laboratorio, una unión extraordinaria entre los monóxido de carbono y los hielos de nitrógeno. El descubrimiento ofrece información sobre cómo esta mezcla volátil puede transportar material a través de la superficie de la luna a través degéiseres, desencadenan cambios atmosféricos estacionales y proporcionan un contexto para las condiciones en otros mundos lejanos y helados.
Las condiciones extremas pueden producir resultados extremos. En este caso, es el emparejamiento poco común de dos moléculas comunes: monóxido de carbono CO y nitrógeno N 2 - congelado como hielo sólido en la gélida luna Tritón de Neptuno.
En el laboratorio, un equipo internacional de científicos ha identificado una longitud de onda muy específica de luz infrarroja absorbida cuando las moléculas de monóxido de carbono y nitrógeno se unen y vibran al unísono. Individualmente, los hielos de monóxido de carbono y nitrógeno absorben cada uno sus propias longitudes de onda distintas de luz infrarroja, pero la vibración en tándem de una mezcla de hielo absorbe a una longitud de onda adicional y distinta identificada en este estudio.
Utilizando el Telescopio Gemini Sur de 8 metros en Chile, el equipo ha registrado esta misma firma infrarroja única en Tritón. La clave del descubrimiento fue el espectrógrafo de alta resolución llamado IGRINS Espectrómetro Infrarrojo de Rejilla de Inmersión que fue construido como una colaboración entrela Universidad de Texas en Austin y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea KASI. Tanto el Observatorio Gemini como IGRINS reciben fondos de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. NSF y KASI.
"Si bien la huella dactilar espectral helada que descubrimos era completamente razonable, especialmente porque esta combinación de hielos se puede crear en el laboratorio, señalar esta longitud de onda específica de luz infrarroja en otro mundo no tiene precedentes", dijo Stephen C. Tegler, de la Universidad del Norte de Arizona.Laboratorio de Materiales Astrofísicos que dirigió el estudio internacional. Los resultados de la investigación han sido aceptados para su publicación en el Revista Astronómica .
En la atmósfera de la Tierra, las moléculas de monóxido de carbono y nitrógeno existen como gases, no como hielos. De hecho, el nitrógeno molecular es el gas dominante en el aire que respiramos, y el monóxido de carbono es un contaminante raro que puede ser letal.
Sin embargo, en el lejano Tritón, el monóxido de carbono y el nitrógeno se congelan como hielos sólidos. Pueden formar sus propios hielos independientes, o pueden condensarse juntos en la mezcla helada detectada en los datos de Gemini. Esta mezcla helada podría estar involucrada primero en los géiseres icónicos de Tritónvisto en las imágenes de la nave espacial Voyager 2 como rayas oscuras y arrastradas por el viento en la superficie de la lejana luna helada.
La nave espacial Voyager 2 capturó por primera vez los géiseres de Tritón en acción en la región del polo sur de la luna en 1989. Desde entonces, las teorías se han centrado en un océano interno como una posible fuente de material erupcionado. O bien, los géiseres pueden entrar en erupción cuando el veranoEl sol calienta esta delgada capa de hielo volátil en la superficie de Tritón, lo que puede implicar la mezcla de monóxido de carbono y hielo de nitrógeno revelado por la observación de Géminis. Esa mezcla de hielo también podría migrar alrededor de la superficie de Tritón en respuesta a los patrones estacionales de la luz solar.
"A pesar de la distancia de Tritón del Sol y las bajas temperaturas, la débil luz solar es suficiente para generar fuertes cambios estacionales en la superficie y la atmósfera de Tritón", agrega Henry Roe, Director Adjunto de Géminis y miembro del equipo de investigación ". Este trabajodemuestra el poder de combinar estudios de laboratorio con observaciones de telescopio para comprender procesos planetarios complejos en entornos extraños tan diferentes de lo que encontramos todos los días aquí en la Tierra ".
Las estaciones progresan lentamente en Tritón, ya que Neptuno tarda 165 años terrestres en orbitar el Sol. Una temporada en Tritón dura un poco más de 40 años; Tritón pasó su marca del solsticio de verano del sur en 2000, dejando unos 20 años más para realizar más investigacionesantes de que comience su otoño.
Mirando hacia el futuro, los investigadores esperan que estos hallazgos arrojen luz sobre la composición de los hielos y las variaciones estacionales en la atmósfera en otros mundos distantes más allá de Neptuno. Los astrónomos han sospechado que la mezcla de monóxido de carbono y hielo de nitrógeno no solo existe en Triton,pero también en Plutón, donde la nave espacial New Horizons encontró los dos hielos coexistiendo. Este hallazgo de Géminis es la primera evidencia espectroscópica directa de estos hielos que mezclan y absorben este tipo de luz en cualquier mundo.
fondo
Tritón orbita Neptuno, el octavo planeta desde el Sol, a unos 2.700 millones de millas de la Tierra, en la franja exterior fría de la zona planetaria principal de nuestro Sistema Solar. Es la única luna grande en el Sistema Solar que orbita "hacia atrás" oen la dirección opuesta a la rotación de su planeta. El movimiento peculiar sugiere que Tritón es un objeto transneptuniano capturado del Cinturón de Kuiper, una región de restos de la historia temprana del Sistema Solar, por lo que comparte varias características con el planeta enanoPlutón y Eris: tamaño aproximadamente dos tercios del de nuestra Luna y temperaturas de la superficie que rondan el cero absoluto; tan bajo que los compuestos comunes que conocemos como gases en la Tierra se congelan en hielo.
La atmósfera de Tritón también es 70,000 veces menos densa que la de la Tierra y está compuesta de nitrógeno, metano y monóxido de carbono. Su superficie parece consistir en dos terrenos diferentes, uno compuesto por los hielos volátiles y el segundo formado por agua y dióxido de carbonohelados
Se cree que el nitrógeno molecular fue el tipo de nitrógeno más común disponible cuando se formó el Sistema Solar. Su abundancia en el Sistema Solar exterior es una clave importante para los orígenes de la vida, ya que es una parte importante de los componentes básicos de la vida.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio Géminis . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cita esta página :