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冥王星大气层高度比地球高很多

  • 发布时间:2015-07-19 01:30:39  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  科技日报北京7月18日电 (记者徐玢)北京时间7月18日,美国国家航空航天局公布了“新视野”号近距离飞掠期间获取首批大气数据。数据显示,冥王星富含氮的大气层一直延升到表面1600公里的高度。这是首次在270公里以上的高度观测到冥卫星的大气。而从大气逃逸的氮在冥王星身后形成了数十公里长的等离子体拖尾。

  这次观测利用了冥王星的日蚀现象。近距离飞掠冥王星60多分钟后,“新视野”号、冥王星、太阳恰巧排成一条直线,投向飞行器的太阳光完全被冥王星遮掩。“新视野”号搭载的紫外成像光谱仪(Alice)拍摄下了整个日蚀过程的光度变化,由此推算出冥王星大气一直延伸到1600公里的高度。这一数字比之前观测到的大气高度高出5倍。“这只是研究冥王星大气层的开始。目前得到的数据已经明确显示冥王星的大气层高度比地球高很多。”“新视野”号项目科学家、美国西南研究院的安德鲁·斯特福说。

  冥王星的大气中含有氮分子、一氧化碳、甲烷等,其中氮分子占主要比例。“这与地球大气非常相似,而太阳系中大气成分以氮为主的天体并不多,仅有冥王星、土卫六、地球等少数几颗”。国家天文台研究员崔峻说。

  冥王星大气与地球大气的相似点不止如此,其表面的大气流体力学逃逸现象也备受关注 “由于引力微弱,冥王星是目前太阳系中唯一可能存在大气逃逸的天体。”崔峻说,科学家认为这种被称作“流逸”的现象可能也曾在早期地球上演,冥王星为研究地球早期演化提供了一个难得的范本。而最新公布的最新大气数据表示,“新视野”号可能找到了一部分从冥王星逃逸的大气粒子。

  在近距离飞掠冥王星1.5小时后,“新视野”号搭载的太阳风测量仪(SWAP)在冥王星背对太阳的一面探测到一个等离子体拖尾。拖尾长达数万公里,由致密、低温的氮离子组成。金星和火星也曾探测到类似的拖尾。而冥王星的拖尾源自它富含氮的大气。从中逃逸的一部分氮原子被太阳紫外线电离后又被太阳风磁场俘获,形成拖尾。在近距离飞掠之前,“新视野”号搭载的能量粒子谱仪(PEPSSI)也曾探测到氮离子,不同的是在冥王星朝向太阳的一面。

  等离子体拖尾是冥王星与太阳风相互作用的重要表现之一,被认为与许多尚不明了的因素有关,但其中最重要的是大气流失率。“这只是冥王星等离子体环境的第一个惊人表现。”“新视野”号离子与等离子研究组组长弗朗·巴格纳尔说:“下个月我们将获得更多的冥王星大气数据。结合紫外成像光谱仪和无线电科学实验仪采集的大气数据,可以确定冥王星大气流失的速率,进而解释其大气演化过程。”

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