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关于冥王星的大气,我们知道什么?

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-12-23  来源:来自互联网  作者:来自互联网  浏览次数:782
导读

我们相信——这仍然是一个活跃的研究领域——大气压力可能在1冥王星年(248个地球年)的过程中发生相当大的变化,因为地面冰在阳光下升华到大气中,在阴影下凝华回表面。 新视野号观测到的霾层(可能由碳氢化…

这个答案可能会随着数据的下载和分析而改变,数据来自NASA的新视野探测器,我们的冥王星视图。

我们测量的大气压力是10微巴(地球的大气压力是1微巴,所以冥王星的大气压力是地球的10万倍)。

图解:由新视野号拍摄到的冥王星真实色彩照片,摄于2015年7月

根据对其地面冰成分的观察,我们推断其大气主要由分子氮(N2)组成。氮在大气中很难探测到,因为它不会强烈地发射或吸收任何特定波长的光。

我们测量到大气中的甲烷浓度只有几个百分点。

我们测得大气中一氧化碳的含量约为0.5%。

图解:新视野号离开之际拍摄的冥王星,显示大气层高度大约130千米,而阳光由背后渗出。

以下是我们与《美国工厂》导演朱莉娅·赖歇特(Julia Reichert)和史蒂文·博格纳尔(Steven Bognar)谈话的四个要点:

根据位置不同,我们测量到,在海拔20公里(12英里)的地方,大气温度从表面的37开尔文(-393华氏度或-236摄氏度)上升到大约120开尔文(-244华氏度或-153摄氏度)。气温在这基础上的大约另100公里(62英里)内保持不变,然后又开始下降。新视野号观测到的一些地点的表面温度接近45-50开尔文(20-30华氏度或10-15摄氏度)。

图解:2015年7月14日,新视野号观察冥王星的大气压力。

我们相信——这仍然是一个活跃的研究领域——大气压力可能在1冥王星年(248个地球年)的过程中发生相当大的变化,因为地面冰在阳光下升华到大气中,在阴影下凝华回表面。甚至有可能出现冥王星的大气在一年中的某个时候完全冻结在其表面上的情况,尽管我们观察冥王星的时间还不够长到来了解是否是如此。计算机模型证明了这个假设。

新视野号观测到的霾层(可能由碳氢化合物分子构成)高度约为100公里(62英里)。

图解:在冥王星的大气层中看见超过一打的阴霾层。

冥王星的大气是围绕冥王星的稀薄气体层。它主要由氮气(N2)、少量的甲烷(CH4)和一氧化碳(CO)组成,所有这些都是从冥王星地面冰中升华出来的。它含有分层的薄雾,可能由这些气体由于高能辐射而形成的较重的化合物组成。冥王星的大气因其轨道和轴向自转的特性所引起的强烈而不完全规则的季节变化而显著。

图解:新视野号在日食的情况下检视冥王星的大气层。

“新视野”号在2015年测得冥王星的表面大气压力大约是1 Pa(10μbar),约少于地球的大气压力的100000倍。地表温度为40至60k(- 230至- 210°C),但由于甲烷产生的温室效应,它随海拔高度迅速增长。在海拔30公里处,它达到110公里(- 163°C),然后缓慢下降。

冥王星是唯一已知有大气层的外海王星天体。与它最相似的是海卫一的大气层,尽管在某些方面它甚至与火星的大气层类似。

图解:冥王星的大气有数层阴霾。

自20世纪80年代以来,一直是通过地球上对冥王星的恒星掩星的观测和光谱学来研究冥王星的大气。2015年,新视野号宇宙飞船对它进行了近距离的研究。

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. forbes- Penelope

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