冥王星的溫度甚至比距離太陽50億公裡的地方還要冷。新的研究表明,這一罪魁禍首竟然是籠罩冥王星的陰霾。
美國加州大學聖克魯茲分校的科學家張希解釋說:「霧霾是造成冥王星冷卻的原因。他和他的同事在2017年11月16日的《自然》雜誌上披露了這一事實。
當美國宇航局的探測器「新地平線」在2015年7月飛過冥王星時,科學家就發現冥王星的溫度僅為-203℃,即高於絕對零度70℃,比預測要低30°。
為了搞清楚冥王星的溫度為何如此之低,科學家們開始嘗試分析、理解太陽系內的大型冰凍星球的大氣成分,他們認為冥王星的大氣成分對此至關重要。最終,他們找到了想要的答案。
冥王星的大氣基本上由氮和少量化合物如甲烷組成。在上層(地表以上500至1000公裡),太陽光引起化學反應,將這些氣體中的一些轉化為固體碳氫化合物顆粒。
然後顆粒向下漂移,距離冥王星表面約350公裡,與其他物體結合,形成長鏈化學鏈。當他們達到200公裡的高度時,顆粒變成了厚厚的霧霾層。
科學家張希的研究小組將大氣中加熱和冷卻氣體分子的影響與冥王星霧氣相比較。早些時候的研究表明,氣體分子(如氰化氫)的存在有助於解釋為什麼冥王星的氣氛如此寒冷。然而,科學家們發現,這也是造成霧霾的主要原因——兩者相生相伴,相互影響。
科學家們發現霧霾顆粒的大小很重要,「氣體分子通常小於一個納米,而霾顆粒是幾百納米。這意味著氣體和霧霾在吸收和重新釋放太陽的能量方面表現出不同的表現。」據科學家介紹,霧霾通常比天然氣更容易升溫和降溫。
「科學家之前並沒有想到陰霾是一個溫度控制器,我認為這項研究是非常令人信服的。「來自法國巴黎動力氣象實驗室的科學家泰格說,泰格研究了冥王星的大氣層,支持這一結論。
當然,國際上也有其他研究人員提出了關於冥王星的溫度如此之冷的理由。美國圖森市亞利桑那大學的科學家羅格在今年9月份拉脫維亞的一次會議上報告了一種方法。他的團隊的模型表明,氰化氫,乙炔和乙烷的組合有助於冷卻。眾所周知,這三種氣體都存在於冥王星的大氣中。
為了驗證哪個團隊的結論正確,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將驗證張希團隊的方案。如果霧霾確實是在冥王星大氣的冷卻的主要因素,那麼冥王星出現在中紅外波長就會比較明亮。科學家將利用最新的望遠鏡觀察冥王星,確保找到冥王星溫度如此之低的真正原因。