2015年「新視野號」探測冥王星時拍攝了許多影像,其中比較有代表性的就是,那個遙遠且寒冷的星球竟充滿了朦朧的霧氣。
科學家對冥王星進行遠程觀察後發現,冥王星上的霧氣由很小的顆粒組成,它們會在冥王星大氣層之外停留很長一段時間,而不是立即掉進大氣層。新視野號提供的數據還發現了一個有意思的事:這些霧氣顆粒正在修改冥王星原本的大氣層,如果這樣的話,冥王星大氣層也許會在未來崩潰。
藍色的霧氣
冥王星的大氣層主要由氮氣、一氧化碳和少量的甲烷構成。甲烷又會與太陽光發生反應,所以霧霾顆粒一般停留在高出地面30公裡以上的位置,隨著時間再慢慢下降到冰冷的地表。所以探測器在紅外和可見光波長範圍內觀察了冥王星大氣層的中間層,又用無線電波和紫外線探測了它的上層和下層,這樣才提供了最完整的冥王星大氣圖像。
當新視野號向地球發回冥王星大氣層的霧霾圖像時,科學家發現了這些粒子存在的證據。並且通過數據發現,這些顆粒非常小,寬度只有0.06-0.10微米,比人的頭髮絲還要小1000倍。由於霧氣顆粒太小,所以他們向冥王星表面漂移時,散射的藍光比其它顏色更多,霧氣也就呈現藍色。
霧氣可能會影響冥王星大氣層
通過這些數據,科學家不得不評估一下冥王星大氣層的未來命運。隨著冥王星這顆矮行星越來越遠離太陽,它的表面溫度將會越來越低,表層冰的蒸發也會越來越少,產生更少的大氣。繼而造成大氣層慢慢結冰,最終下降到地表,可能導致大氣層崩潰。當然冥王星現在還是好好的,但卻出現了較短的周期性變化。
這些周期性變化大致為:冥王星周圍的霧氣慢慢變厚,然後在幾年的時間內下降到地表,又重新變厚。這樣的周期性變化也表明霧氣中的微小粒子正在快速形成,並且產生的速度也在不斷加快中。科學家分析這與冥王星那與眾不同的軌道有關,換句話說,如果冥王星的軌道也是圓形,這樣的事件也許就不會出現了。
冥王星的奇特軌道導致了這場「變故」
科學家的分析並不是空穴來風,冥王星一直以長橢圓形軌道和一個黃道面傾角圍繞太陽,這導致它與太陽之間並沒有太多物體遮擋,以至於暴露在更多的陽光下。當富含表面冰的區域也暴露在太陽光下時,大氣可能就會隨之膨脹並形成更多的霧氣顆粒。而這些區域又回歸太陽背面時,大氣中的顆粒又會隨之收縮並結冰變重。在冥王星前進到距離太陽更近軌道之前,這樣的周期性變化可能會一直持續下去。
而現在,科學家還依然對冥王星有著很多不了解的地方,畢竟它距離地球實在太遠了,能掌握的數據也十分有限。冥王星大氣層崩潰的速度可能比想像中的更慢,或是根本沒有。但在答案揭曉前,我們只能憑藉有限的資源,繼續探測這顆遙遠的矮行星。