冥王星的小巧氣氛可能令人驚訝地強大

2020-12-22 呂氏大其
請點擊輸入圖冥王星的霧度層在此圖像中顯示為藍色,該圖像是由New Horizons太空飛行器的Ralph /多光譜可見光成像相機獲得的片描述

矮行星的淡藍色空氣可能會猛烈撞擊其重量。

冥王星稀薄的大氣層可能比科學家們認為的更具彈性

矮行星的薄殼空氣是由表層冰的汽化產生的,這導致了氮,少量甲烷和其他氣體的膨脹。蒸發是由陽光碟機動的,在冥王星圍繞太陽的長達248年的高度橢圓形跋涉期間,陽光的強度變化很大。

許多科學家認為,冥王星的大氣層會因此急劇起伏,甚至可能在矮行星距離太陽最遠時完全崩潰。但是,基於NASA的平流層紅外天文臺(SOFIA)的觀測結果,最近發表的結果可能會迫使科學家們重新考慮這種概念。

麻省理工學院華萊士天體物理天文臺主任麥可·珀爾(Michael Person)在一份聲明中說:「現在,我們正在質疑冥王星的大氣層在未來幾年是否會崩潰—它可能比我們想像的要更具彈性。」 本星期。

我們對這種大氣以及冥王星本身了解的大部分內容都來自美國宇航局的新視野任務,該任務於2015年7月在矮行星上空飛行。

在那次史詩般的飛越前兩周,索菲亞對冥王星的空氣進行了更遠距離的觀察,研究了矮行星在一顆遙遠恆星前經過時的情況。SOFIA是一架改裝的波音747噴氣式飛機,配備了近9英尺寬(2.7米)的望遠鏡,凝視著冥王星大氣中流過的星光。

這種「掩星」只有2分鐘可見,而且只有在紐西蘭附近的一小片太平洋上才可見。SOFIA最初在很長的時間內就位,但是飛機在事件發生前兩個小時就必須進行航向校正,因為最新的預測表明,微弱的陰影實際上會落在比原先想像的更北200英裡(320公裡)的海浪上。

SOFIA科學運營副主任William Reach在同一份聲明中說:「捕捉陰影需要一點爭奪。SOFIA具有移動性的好處,但是必須通過空中交通管制來清除修改後的飛行計劃。」

瑞奇說:「有一些緊張的時刻,但是團隊一起工作,我們得到了批准。」 「我們在正確的時機到達了冥王星的陰影,並為實現這一目標感到非常高興!」

SOFIA能夠凝視到矮行星大氣層的中間層,收集紅外和可見光波長的數據。兩周後,在「新視野號」飛越過程中,「新視野號」以無線電和紫外線頻率收集了有關上層和下層的信息。

美國宇航局官員在同一份聲明中寫道:「這些結合在一起的觀察,時間如此之近,已經提供了冥王星大氣層最完整的描述。」

例如,《新視野》的圖像顯示,大氣具有明顯的藍色調,就像地球的空氣一樣。人們認為該顏色是由細小的霧狀顆粒提供的,這些霧狀顆粒優先反射短波長的藍光。

研究小組成員說,SOFIA的觀察結果證實了這些顆粒的存在並對其進行了表徵,發現每個斑點的寬度僅為0.06至0.10微米,比人的頭髮稀疏約1,000倍。

在分析了這些和其他結果(包括由SOFIA的前身庫珀空降天文臺收集的信息,該信息於1975年至1995年運行)之後,Person及其同事確定了冥王星的陰霾可能會在較短的時間尺度上演變,並在短短的幾個過程中逐漸消失和加深年份。

這個短暫的周期表明,冥王星與太陽之間的距離以外的其他因素正在推動大量的霾粒子。研究人員說,例如,當冥王星表面的冰層特別豐富時,可能會出現濃霧。

帕格說:「還有很多我們不了解的地方,但是我們現在不得不重新考慮早先的預測。」 「冥王星的大氣層崩潰的速度可能比以前預測的要慢,或者根本沒有。我們必須繼續對其進行監視才能發現。」

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