Onderzoekers van het vliegende observatorium SOFIA, het Stratosferische Observatorium voor Infraroodastronomie, bereiden zich voor op een gelegenheid van twee minuten om de atmosfeer van Neptunus' maan Triton te bestuderen terwijl deze een zwakke schaduw werpt op het aardoppervlak. Dit is de eerste kans om de atmosfeer van Triton in 16 jaar te onderzoeken.

Op 5 oktober als Triton voor een verre ster passeert, blokkeert het het licht van de ster in een eclips-achtige gebeurtenis die een occultatie wordt genoemd. Tijdens de hemelse uitlijning, het team aan boord van het speciaal uitgeruste Boeing 747SP-vliegtuig zal het licht van de verre ster observeren terwijl deze door de atmosfeer van Triton gaat.

Triton is al jaren niet meer langs heldere sterren geweest, occultatie observaties moeilijk maken. Nutsvoorzieningen, als Triton voor een heldere ster langs gaat, de gegevens verzameld door SOFIA's 100-inch (2,5-meter) telescoop aan boord en drie krachtige instrumenten zullen onderzoekers in staat stellen om de atmosfeer van de maan beter te bestuderen en te karakteriseren, inclusief de temperatuur, druk en dichtheid.

eerdere waarnemingen, inclusief die van NASA's Voyager 2-ruimtevaartuig genomen in 1989 en een eerdere occultatieobservatie in 2001, geven aan dat de atmosfeer van Triton grotendeels uit stikstof bestaat en op verschillende locaties wordt vervormd door de harde wind en sterke getijden. Deze nieuwe occultatiegegevens kunnen ook details geven over hoe de atmosfeer op verschillende hoogten varieert, waardoor onderzoekers kunnen onderzoeken of de atmosfeer is veranderd sinds de laatste studie.

Een schaduw vangen

Tritons schaduw vangen terwijl hij met meer dan 37 over het aardoppervlak raast, 000 mph (17 km/s) terwijl het vliegtuig met Mach 0,85 (ongeveer 652 mph) vliegt, is geen geringe prestatie. Om ervoor te zorgen dat ze op het juiste moment op de juiste plaats zijn, onderzoekers hebben geavanceerde observaties van Triton en de ster gemaakt met meerdere telescopen om de locatie van hun schaduw te bepalen. Uit deze nauwkeurige berekeningen De vluchtplanners van SOFIA hebben een vluchtplan ontworpen dat het vliegende observatorium ongeveer twee minuten in het midden van de schaduw plaatst terwijl Triton zich voor de ster uitlijnt.

"SOFIA is het enige observatorium dat zichzelf direct in de middenlijn van de schaduw kan positioneren en verduisterende wolken kan vermijden, " zei Ted Dunham, astronoom van het Lowell Observatory in Arizona en instrumentwetenschapper voor de High Speed ​​Photometer for Occultations (HIPO). "Met het toegewijde SOFIA-team en drie instrumenten aan boord, we kunnen de precieze metingen doen die nodig zijn om de atmosfeer van Triton tot in detail te bestuderen."

Hoewel uitdagend, Het team van SOFIA heeft deze methode eerder gebruikt om in 2011 en 2015 met SOFIA succesvolle observaties van Pluto's atmosfeer te maken. onderzoekers van SOFIA's voorganger, de Kuiper Luchtobservatorium, ontdekte de ringen van Uranus tijdens het bestuderen van een occultatie door die planeet in 1977.

Grond- en luchtobservaties krijgen vorm

Triton heeft sterke getijden omdat het dicht bij Neptunus ligt, veel dichterbij dan onze maan bij de aarde staat. Deze krachtige getijden gecombineerd met de sterke wind, de vorm van zijn atmosfeer veranderen. Om de algemene vorm van de atmosfeer van Triton te meten, de onderzoekers werken ook samen met meer dan 30 telescopen op de grond in het oosten van de Verenigde Staten en Europa. De meeste van deze telescopen bevinden zich niet waar het centrum van de schaduw zal vallen, maar ze zullen gelijktijdige waarnemingen doen van verschillende delen van de atmosfeer van Triton om een ​​globaal beeld te krijgen van zijn vorm. De gegevens van over de hele aarde, gecombineerd met die verzameld aan boord van SOFIA, zal onderzoekers helpen begrijpen hoe deze krachten de atmosfeer beïnvloeden.

"De grondcampagne vergroot zowel de zichtbare als de infraroodgegevens van SOFIA, om ons een globaal perspectief te geven van de atmosfeer van Triton, "Kimberly Ennico Smith, SOFIA-projectwetenschapper bij NASA's Ames Research Center in Silicon Valley in Californië.

Het centrum van Tritons schaduw, die naar verwachting over het oosten van de Verenigde Staten zal vallen, de Atlantische oceaan, en Europa, is ver van SOFIA's thuisbasis in het Armstrong Flight Research Center van NASA in Palmdale, Californië. Voor deze vlucht het vliegende observatorium zal opereren vanuit een tijdelijke basis in Daytona Beach, Florida, om deze observaties te voltooien. uit Florida, SOFIA kan het centrum van de schaduw bereiken en terugkeren tijdens een enkele, observatievlucht van negen uur.