冥王星：氮的“监狱”

内容来源：中国科技论文在线

图片来源：NASA/JHU APL/SwR

如果单独的气体分子变得足够热并且达到逃逸速度，所有行星都会失去一小部分进入太空的大气。在美国宇航局新视野号宇宙飞船于去年7月掠过冥王星之前，科学家曾以为这颗矮行星富含氮的大气正在以每秒1027个分子的速度消失到太空中。

不过，来自此次“邂逅”的数据显示，由于大气层高处冷却作用的影响，大气的逃逸速度实际上要低4个数量级。科学家在日前出版的《科学》杂志上报告了这一发现。

一种解释是像雾一样的极厚烟雾粒子层（如图所示）充当了冷却剂，吸收并释放否则将加热大气层中氮气分子的太阳能。另一种可能的解释是氰化氢——一种最近由智利阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波阵列望远镜在冥王星大气层中探测到的高效冷却剂。无论是何种机制，寒冷、稠密的大气层有助于解释为何冥王星拥 有像史泼尼克平原一样的特征。史泼尼克平原位于冥王星核心处，主要由氮冰构成。

如果最新计算得出的逃逸速率在太阳系45.6亿年前的历史中一直保持着稳定，冥王星会失去仅相当于6厘米厚氮冰的大气层，尽管由于冥王星轨道和倾斜度的变动，这一速率在过去可能更高。

另一项日前发表于《科学》杂志的研究表明，寒冷、高密度的大气层还解释了为何仅有少量大气同太阳风发生碰撞。除了对大气层和近太空环境进行研究，还有另外 3项研究发表在同一期《科学》杂志上。一项研究聚焦的是冥王星的地质特征，包括提出了有两座山实际上是曾喷出过冰的冰火山的想法。另一项研究关注的是冥王 星及其最大卫星“卡戎”的化学构成。第3篇论文分析了冥王星的4个形状不规则的较小卫星：斯提克斯、尼克斯、科伯罗斯和许德拉。