冥王星稀薄的大氣層可能比科學家們想象的更具彈性
這顆矮行星的稀薄空氣層是由地表冰的汽化產生的，這會導致氮氣以及少量甲烷和其他氣體被抬升。汽化是由陽光碟機動的，其強度在冥王星圍繞太陽進行高度橢圓的 248 年的漫長旅程中變化很大。
許多科學家認為，冥王星的大氣層因此會急劇地興衰，甚至可能在矮行星離太陽最遠時完全坍塌。然而，最近發表的基於美國宇航局平流層紅外天文臺（SOFIA）觀測結果可能會迫使科學家重新思考這種觀點。
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“現在，我們正在質疑冥王星的大氣層是否會在未來幾年內坍塌——它可能比我們想象的更有彈性，”該研究的主要作者、麻省理工學院華萊士天體物理天文臺主任邁克爾·皮爾遜本週在一份宣告中表示。
我們對大氣層和冥王星本身的瞭解大多來自美國宇航局的新視野號任務，該任務於 2015 年 7 月飛掠這顆矮行星。
在史詩般的飛掠前兩週，SOFIA 對冥王星的空氣進行了更遠距離的觀察，研究了矮行星從一顆遙遠的恆星前經過時的情景。SOFIA 是一架改裝的波音 747 噴氣式飛機，配備了一個近 9 英尺寬（2.7 米）的望遠鏡，當星光穿過冥王星的大氣層時，它就盯著看。
這種“掩星”現象只持續了 2 分鐘，而且只能從紐西蘭附近太平洋的一小塊區域看到。SOFIA 最初在足夠的時間內到達了預定位置，但當更新的預測顯示微弱的陰影實際上會落在比之前認為的偏北 200 英里（320 公里）的海浪上時，飛機不得不在事件發生前兩小時進行路線修正。
SOFIA 的科學運營副主任威廉·裡奇在同一份宣告中說：“捕捉到那個陰影需要一些爭奪。SOFIA 的優勢在於可以移動，但修改後的飛行計劃必須得到空中交通管制部門的批准。”
裡奇說：“有一些緊張的時刻，但團隊齊心協力，我們獲得了許可。我們在完全正確的時間到達了冥王星的陰影，並且很高興能夠做到！”
SOFIA 能夠窺視矮行星大氣層的中間層，以紅外和可見光波長收集資料。兩週後，在飛掠期間，新視野號收集了有關上層和下層的資訊，採用的是無線電和紫外線頻率。
美國宇航局官員在同一份宣告中寫道：“這些在如此接近的時間內進行的綜合觀測，提供了迄今為止最完整的冥王星大氣層影像。”
例如，新視野號的影像顯示，該大氣層具有明顯的藍色色調，就像地球的空氣一樣。這種顏色被認為是來自微小的霧霾顆粒，它們優先反射短波長藍光。
研究小組成員說，SOFIA 的觀測證實了這些顆粒的存在並對其進行了表徵，顯示每個微粒的寬度僅為 0.06 至 0.10 微米，大約是人類頭髮的 1000 分之一。
在分析了這些和其他結果（包括 SOFIA 的前身，即 1975 年至 1995 年運營的柯伊伯機載天文臺收集的資訊）之後，皮爾遜和他的同事們確定，冥王星的霧霾很可能在短時間內演變，在短短幾年內就會褪色和增厚。
這個短暫的週期表明，除了冥王星與太陽的距離之外，還有其他因素在驅動霧霾顆粒的丰度。例如，研究人員說，當冥王星表面特別富含冰的區域在陽光下得到照射時，可能會出現濃霧時期。
皮爾遜說：“我們仍然有很多不瞭解的地方，但我們現在被迫重新考慮早期的預測。冥王星的大氣層可能會比之前預測的坍塌得更慢，甚至可能根本不會坍塌。我們必須繼續監測它才能找到答案。”
該研究於 2019 年 11 月線上發表在《伊卡洛斯》雜誌上。
目前尚不清楚 SOFIA 還能追逐多少次掩星：唐納德·特朗普總統提出的 2021 年預算將取消該專案的資金。但這並不一定是死刑。在國會透過預算之前，沒有一項預算是最終的，而 SOFIA（美國宇航局和德國航空航天中心（以其德語首字母縮寫 DLR 命名）的聯合專案）之前已經逃脫了提議的終止。
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