Persbericht

Het zomert op ijskoud Triton

7 april 2010

Uit de eerste infrarood-analyse van de Neptunus-maan Triton blijkt dat het volop zomer is op het zuidelijk halfrond van de maan. ESO-astronomen ontdekten met de Very Large Telescope koolmonoxide en zagen (voor het eerst met een aardse telescoop) methaan in Tritons dunne atmosfeer. Uit de observaties blijkt dat de atmosfeer van Triton varieert per seizoen en dat hij dikker wordt als hij wordt opgewarmd.

“We hebben bewijs gevonden dat de zon invloed heeft op Triton, zelfs op zo’n enorme afstand. De ijzige maan heeft zelfs seizoenen zoals wij die op aarde kennen, alleen ze veranderen veel langzamer”, zegt Emmanuel Lellouch, eerste auteur van een paper over het onderzoek dat wordt gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics.

Op Triton, waar de gemiddelde oppervlaktetemperatuur rond de -235 graden Celsius ligt, is het momenteel zomer op het zuidelijk halfrond en winter op het noordelijk halfrond. Nu Tritons zuidelijk halfrond opwarmt, gaat een dun laagje bevroren stikstof, methaan en koolmonoxide op het oppervlak direct over in de gasfase, waardoor Tritons ijzige atmosfeer langzaam dikker wordt gedurende Neptunus’ 165-jarige baan om de zon. Een seizoen duurt op Triton iets meer dan 40 jaar, en het zomersolstitium (wanneer dag en nacht even lang zijn en de zon boven de evenaar staat) was in 2000.

Op basis van de hoeveelheid gemeten gas schatten Lellouch en collega’s dat de luchtdruk van Triton met een factor vier is gestegen na de metingen die de Voyager 2 in 1989 deed toen het op de reuzenmaan nog voorjaar was. De luchtdruk op Triton ligt nu tussen de 40 en 65 microbar, 20.000 keer lager dan die op aarde.

De aanwezigheid van koolmonoxide op Tritons oppervlak was al bekend, maar Lelllouch en zijn team hebben ontdekt dat zich op het oppervlak tien keer zo veel CO bevindt dan in de diepere lagen, en dat het dit laagje is dat de atmosfeer voedt. De atmosfeer van Triton bestaat overwegend uit stikstof, vergelijkbaar met de situatie op aarde, maar methaan blijkt ook een belangrijke rol te spelen. Voyager 2 ontdekte dit methaan, en de aanwezigheid is nu voor het eerst bevestigd. “De klimaatmodellen van Triton moeten worden herzien”, zegt co-auteur Catherine de Bergh, “nu we koolmonoxide hebben gevonden en het methaan opnieuw hebben gemeten.”

Triton is veruit de grootste van de 13 manen van Neptunus en, met een diameter van 2700 kilometer (driekwart van onze maan), de zevende maan in grootte van ons zonnestelsel. Sinds zijn ontdekking in 1846 heeft Triton astronomen gefascineerd vanwege zijn geologische activiteit  en de vele variaties in ijs op zijn oppervlak, zoals bevroren stikstof, water en droogijs (bevroren CO2), en vanwege zijn unieke retrograde beweging [1]

Het bestuderen van de atmosfeer van Triton, die zo’n 30 keer zo ver van de zon staat als de aarde, is niet gemakkelijk. In de jaren ’80 dachten astronomen dat de atmosfeer van de Neptunus-maan zo dik zou zijn als die van Mars (7 millibar). Pas toen Voyager 2 de planeet in 1989 passeerde kon de atmosfeer van stikstof en methaan gemeten worden (14 microbar, 70.000 maal minder dicht dat de aardatmosfeer). Uit observaties van sterbedekkingen in de jaren ’90 bleek dat de druk op Triton toenam. Pas met de CRIRES-spectrograaf op de Very Large Telescope (VLT) kon de atmosfeer van Triton in veel groter detail worden bestudeerd. “We hadden de gevoeligheid en mogelijkheden van CRIRES nodig om de atmosfeer van Triton te bestuderen”, zegt co-auteur Ulli Käufl. De waarnemingen zijn onderdeel van een groter onderzoek, waarin ook Pluto wordt bestudeerd [eso908].

Pluto, vaak gezien als het neefje van Triton, is weer een interessant studieobject nu op Triton koolmonoxide is gevonden. Astronomen proberen dat nu ook te vinden op deze nog verder weg staande dwergplaneet.

Dit is slechts een eerste stap voor astronomen om CRIRES te gebruiken om de fysica te ontrafelen van verweg gelegen objecten in ons zonnestelsel. “We kunnen nu beginnen met het volgen van de atmosfeer en de seizoenen op Triton over langere perioden”, zegt Lellouch.

Noten

[1] Triton is de enige grote maan in het zonnestelsel met een retrograde beweging, een beweging die tegengesteld is aan de rotatie van de planeet. Dit is een van de redenen waarom men denkt dat Triton is gevangen vanuit de Kuipergordel. Triton deelt ook veel kenmerken met dwergplaneten zoals Pluto.

Meer informatie

Het onderzoek is beschreven in een paper die verschijnt in Astronomy & Astrophysics (“Detection of CO in Triton’s atmosphere and the nature of surface-atmosphere interactions”, E. Lellouch et al.), reference DOI : 10.1051/0004-6361/201014339.

Het team bestaat uit E. Lellouch, C. de Bergh, B. Sicardy (LESIA, Observatoire de Paris, France), S. Ferron (ACRI-ST, Sophia-Antipolis, France), and H.-U. Käufl (ESO).

ESO, de Europese Zuidelijke Sterrenwacht, is de belangrijkste intergouvernementele sterrenkundeorganisatie in Europa en wereldwijd het meest productieve astronomische observatorium. ESO wordt ondersteund door 14 landen: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland. ESO voert een ambitieus programma uit gericht op het ontwerp, de bouw en de exploitatie van krachtige grondobservatoria die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. ESO speelt ook een leidende rol in het bevorderen en organiseren van samenwerking in het sterrenkundig onderzoek. ESO exploiteert drie observatielocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal exploiteert ESO de Very Large Telescope (VLT), 's werelds meest geavanceerde optische observatorium en ESO is de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA. ESO is momenteel bezig met ontwerpstudies voor de 42-meter Europese Extremely Large optische/nabij-infrarood Telescoop ( E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Research paper

Contact

Emmanuel Lellouch
LESIA, Observatoire de Paris
France
Tel: +33 1 450 77 672
E-mail: emmanuel.lellouch@obspm.fr

Hans-Ulrich Käufl
ESO
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6414
Mob: +49 160 636 5135
E-mail: hukaufl@eso.org

Henri Boffin
ESO - VLT Press Officer
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6222
Mob: +49 174 515 43 24
E-mail: hboffin@eso.org

Rodrigo Alvarez (press contact België)
ESO Science Outreach Network en Planetarium, Royal Observatory of Belgium
Tel: +32-2-474 70 50
E-mail: eson-belgië@eso.org

Connect with ESO on social media