เว็บสล็อต นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ใช้แสงจากดวงจันทร์ Charon ของดาวพลูโตเพื่อทำให้เงาสว่างขึ้นด้านมืดของดาวพลูโตได้เข้ามาในมุมมองสลัวแล้ว เนื่องจากแสงจากดวงจันทร์ของดาวเคราะห์แคระ
เมื่อยานอวกาศ New Horizons ของ NASA บินผ่านดาวพลูโตในปี 2015ภาพเกือบทั้งหมดของพื้นผิวที่ซับซ้อนอย่างไม่คาดคิดของดาวเคราะห์แคระคือด้านที่ส่องสว่างด้วยดวงอาทิตย์ ( SN: 7/15/15 ) ความมืดปกคลุมซีกโลกอื่นของดาวเคราะห์แคระ บางแห่งก็เหมือนกับบริเวณใกล้ขั้วโลกใต้ที่ไม่ได้เห็นดวงอาทิตย์มานานหลายทศวรรษ
ในที่สุด นักวิทยาศาสตร์ภารกิจก็ได้เปิดเผยมุมมองที่เป็นเม็ดเล็ก ๆ เกี่ยวกับด้าน
มืดของดาวเคราะห์แคระ นักวิจัยอธิบายขั้นตอนการถ่ายภาพและสิ่งที่มันบอกเกี่ยวกับวิธีที่วัฏจักรไนโตรเจนของดาวพลูโตส่งผลต่อบรรยากาศในวันที่ 20 ตุลาคมในวารสารวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์
ก่อนที่ยานนิวฮอริซอนส์จะเคลื่อนผ่านดาวพลูโต ทีมงานสงสัยว่าชารอนดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเคราะห์แคระอาจสะท้อนแสงได้มากพอที่จะส่องพื้นผิวของโลกที่อยู่ห่างไกลออกไป ดังนั้นนักวิจัยจึงให้ยานอวกาศหันกลับไปทางดวงอาทิตย์เพื่อมองดูดาวพลูโต
ในตอนแรก ภาพแสดงให้เห็นวงแหวนของแสงอาทิตย์ที่กรองผ่านบรรยากาศพร่ามัวของดาวพลูโต ( SN: 7/24/15 ) “มันยากมากที่จะมองเห็นสิ่งใดในแสงจ้านั้น” นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์ John Spencer จากสถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้ในโบลเดอร์โคโลกล่าว “มันเหมือนกับการพยายามอ่านป้ายถนนเมื่อคุณขับรถไปทางดวงอาทิตย์ที่กำลังตกดินและคุณมีสิ่งสกปรก กระจกหน้ารถ”
สเปนเซอร์และเพื่อนร่วมงานได้ดำเนินการไม่กี่ขั้นตอนเพื่อทำให้สามารถดึงรายละเอียดด้านมืดของดาวพลูโตออกจากแสงสะท้อนได้ ประการแรก ทีมงานได้ให้ยานอวกาศถ่ายภาพสั้นๆ 360 ภาพของดาวเคราะห์แคระที่มีแสงด้านหลัง แต่ละอันมีความยาวประมาณ 0.4 วินาที เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ภาพเปิดรับแสงมากเกินไป ทีมงานยังได้ถ่ายภาพดวงอาทิตย์โดยไม่มีดาวพลูโตอยู่ในเฟรมด้วย เพื่อให้สามารถลบดวงอาทิตย์ออกได้หลังจากข้อเท็จจริง
Tod Lauer จาก National Optical Astronomy Observatory ในทูซอน รัฐแอริโซนา พยายามประมวลผลภาพเมื่อเขาได้รับข้อมูลในปี 2016 ในขณะนั้น ข้อมูลที่เหลือจาก New Horizons ยังใหม่อยู่และได้รับความสนใจมากที่สุด ดังนั้นเขาจึงไม่มีเวลาจัดการกับโครงการที่ยุ่งยากเช่นนี้
แต่ “มันเป็นสิ่งที่เพิ่งนั่งอยู่ที่นั่นและกินที่ฉัน”
ลอเออร์กล่าว เขาลองอีกครั้งในปี 2019 เนื่องจากยานอวกาศเคลื่อนที่ขณะถ่ายภาพ แต่ละภาพจึงเปื้อนหรือเบลอเล็กน้อย ลอเออร์เขียนโค้ดคอมพิวเตอร์เพื่อลบภาพเบลอออกจากแต่ละเฟรม จากนั้นเขาก็เพิ่มแสง Charon ที่สะท้อนแสงในแต่ละภาพหลายร้อยภาพเข้าด้วยกันเพื่อสร้างภาพเดียว
“เมื่อท็อดทำการวิเคราะห์อย่างอุตสาหะ ในที่สุดเราก็เห็นบางอย่างเกิดขึ้นในความมืดที่นั่น … ทำให้เราเห็นว่าขั้วมืดของดาวพลูโตเป็นอย่างไร” สเปนเซอร์กล่าว
คาร์ลี ฮาเวตต์ นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ จากสถาบันวิจัยเซาธ์เวสต์ และผู้ที่อยู่ในทีมนิวฮอริซอนส์ กล่าวว่า ทีมได้อะไรมาบ้างก็น่าประทับใจ คาร์ลี ฮาเวตต์ นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์จากสถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้เช่นกัน ซึ่งอยู่ในทีมนิวฮอริซอนส์แต่ไม่ได้มีส่วนร่วมในงานนี้ “ชุดข้อมูลนี้ใช้งานได้ยากจริงๆ” เธอกล่าว “ขอชื่นชมทีมนี้ ฉันไม่อยากทำแบบนี้”
Howett กล่าวว่าภาพนี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าบรรยากาศไนโตรเจนเยือกแข็งของดาวพลูโตนั้นแปรผันไปตามฤดูกาลที่ยาวนานหลายทศวรรษได้อย่างไร บรรยากาศของดาวพลูโตถูกควบคุมโดยปริมาณไนโตรเจนในเฟสก๊าซในอากาศและการแช่แข็งที่พื้นผิว ยิ่งน้ำแข็งไนโตรเจนระเหยไปมากเท่าไหร่ บรรยากาศก็จะยิ่งหนาขึ้นเท่านั้น ถ้าไนโตรเจนแข็งตัวที่พื้นมากเกินไป บรรยากาศอาจพังทลายลงได้
เมื่อ New Horizons อยู่ที่นั่น ขั้วใต้ของดาวพลูโตดูมืดกว่าขั้วโลกเหนือ นั่นแสดงให้เห็นว่ามีไนโตรเจนที่เย็นจัดเป็นน้ำแข็งไม่มากนักในบรรยากาศที่นั่น แม้ว่าจะใกล้ถึงฤดูหนาวแล้วก็ตาม “ฤดูร้อนครั้งก่อนสิ้นสุดเมื่อหลายสิบปีก่อน แต่ดาวพลูโตเย็นตัวลงค่อนข้างช้า” สเปนเซอร์กล่าว “บางทีมันอาจจะยังอุ่นอยู่ [จน] น้ำค้างแข็งไม่สามารถควบแน่นที่นั่นได้ และทำให้บรรยากาศไม่ยุบลง”
มีจุดสว่างอยู่ตรงกลางของภาพ ซึ่งอาจเป็นน้ำแข็งที่ปกคลุมอยู่ ก็ไม่น่าแปลกใจเช่นกัน Howett กล่าว น้ำแข็งอาจยังคงเคลื่อนตัวจากขั้วโลกเหนือไปยังขั้วโลกใต้เมื่อดาวพลูโตเคลื่อนตัวลึกเข้าไปในฤดูหนาว
“เราคิดเรื่องนี้มานานแล้ว มันสมเหตุสมผลแล้ว” เธอกล่าว “แต่มันก็ดีที่ได้เห็นมันเกิดขึ้น” เว็บสล็อต
