碳氫霧霾讓冥王星表面溫度比預期的還冷

發布單位：台北市立天文科學教育館

　　行星大氣的組成成分通常可決定可在大氣中留住多少熱能。然而對冥王星而言，根據其已知大氣組成所做的溫度預測，卻比新視野號（New Horizons）太空船在2015年飛掠冥王星時測到的還要高。聖塔克魯茲加大（University of California, Santa Cruz）Xi Zhang等人最新研究顯示：這個預測和實測的差異，來自冥王星冰凍大氣中的霧霾粒子所具有的奇特降溫機制。

　　Zhang等人表示：冥王星大氣是第一個行星級天體中，已知大氣能量貯藏方式是被固態霧霾粒子主宰，而非一般慣見的的氣體粒子。霧霾粒子吸收熱量後，會再向外發出紅外輻射，借著將這些能量發射向太空。冥王星大氣就是因為這樣的途徑而降溫，使其溫度僅有絕對溫度70K（攝氏零下203度），而不是理論預測的100K（攝氏零下173度）。Zhang等人認為：來自霧霾粒子的多餘紅外輻射，應該可以被預定於2019年發射的韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）偵測到，屆時就可以證實他們的觀點了。

　　新視野號飛掠冥王星過程中，發現冥王星大氣有霧霾厚層。這些霧霾來自大氣高層的化學反應，由於大氣中的氮和甲烷等被陽光中的紫外輻射遊離後，形成直徑只有數十奈米的碳氫化合物（烴，hydrocarbon）微粒。當這些微粒下沉到大氣過程中，會彼此沾黏在一起而逐漸長大，最後落在冥王星表面。Zhang等人相信這些碳氫化合物粒子和新視野號的冥王星表面影像中，那些紅色與棕色物質有關。

　　這個霧霾粒子影響大氣能量平衡的結論不止冥王星會遇到，其實在海王星衛星崔頓（Triton）和土星衛星泰坦（Titan）大氣中也可能存在，甚至有可能在系外行星的研究上也能應用得上呢！

資料來源：https://news.ucsc.edu/2017/11/pluto-haze.html , 2017.11.15, KLC

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