冥王星稀薄的大气层可能比科学家们想象的更具弹性
这颗矮行星的稀薄空气层是由地表冰的汽化产生的，这会导致氮气以及少量甲烷和其他气体被抬升。汽化是由阳光驱动的，其强度在冥王星围绕太阳进行高度椭圆的 248 年的漫长旅程中变化很大。
许多科学家认为，冥王星的大气层因此会急剧地兴衰，甚至可能在矮行星离太阳最远时完全坍塌。然而，最近发表的基于美国宇航局平流层红外天文台（SOFIA）观测结果可能会迫使科学家重新思考这种观点。
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“现在，我们正在质疑冥王星的大气层是否会在未来几年内坍塌——它可能比我们想象的更有弹性，”该研究的主要作者、麻省理工学院华莱士天体物理天文台主任迈克尔·皮尔逊本周在一份声明中表示。
我们对大气层和冥王星本身的了解大多来自美国宇航局的新视野号任务，该任务于 2015 年 7 月飞掠这颗矮行星。
在史诗般的飞掠前两周，SOFIA 对冥王星的空气进行了更远距离的观察，研究了矮行星从一颗遥远的恒星前经过时的情景。SOFIA 是一架改装的波音 747 喷气式飞机，配备了一个近 9 英尺宽（2.7 米）的望远镜，当星光穿过冥王星的大气层时，它就盯着看。
这种“掩星”现象只持续了 2 分钟，而且只能从新西兰附近太平洋的一小块区域看到。SOFIA 最初在足够的时间内到达了预定位置，但当更新的预测显示微弱的阴影实际上会落在比之前认为的偏北 200 英里（320 公里）的海浪上时，飞机不得不在事件发生前两小时进行路线修正。
SOFIA 的科学运营副主任威廉·里奇在同一份声明中说：“捕捉到那个阴影需要一些争夺。SOFIA 的优势在于可以移动，但修改后的飞行计划必须得到空中交通管制部门的批准。”
里奇说：“有一些紧张的时刻，但团队齐心协力，我们获得了许可。我们在完全正确的时间到达了冥王星的阴影，并且很高兴能够做到！”
SOFIA 能够窥视矮行星大气层的中间层，以红外和可见光波长收集数据。两周后，在飞掠期间，新视野号收集了有关上层和下层的信息，采用的是无线电和紫外线频率。
美国宇航局官员在同一份声明中写道：“这些在如此接近的时间内进行的综合观测，提供了迄今为止最完整的冥王星大气层图像。”
例如，新视野号的图像显示，该大气层具有明显的蓝色色调，就像地球的空气一样。这种颜色被认为是来自微小的雾霾颗粒，它们优先反射短波长蓝光。
研究小组成员说，SOFIA 的观测证实了这些颗粒的存在并对其进行了表征，显示每个微粒的宽度仅为 0.06 至 0.10 微米，大约是人类头发的 1000 分之一。
在分析了这些和其他结果（包括 SOFIA 的前身，即 1975 年至 1995 年运营的柯伊伯机载天文台收集的信息）之后，皮尔逊和他的同事们确定，冥王星的雾霾很可能在短时间内演变，在短短几年内就会褪色和增厚。
这个短暂的周期表明，除了冥王星与太阳的距离之外，还有其他因素在驱动雾霾颗粒的丰度。例如，研究人员说，当冥王星表面特别富含冰的区域在阳光下得到照射时，可能会出现浓雾时期。
皮尔逊说：“我们仍然有很多不了解的地方，但我们现在被迫重新考虑早期的预测。冥王星的大气层可能会比之前预测的坍塌得更慢，甚至可能根本不会坍塌。我们必须继续监测它才能找到答案。”
该研究于 2019 年 11 月在线发表在《伊卡洛斯》杂志上。
目前尚不清楚 SOFIA 还能追逐多少次掩星：唐纳德·特朗普总统提出的 2021 年预算将取消该项目的资金。但这并不一定是死刑。在国会通过预算之前，没有一项预算是最终的，而 SOFIA（美国宇航局和德国航空航天中心（以其德语首字母缩写 DLR 命名）的联合项目）之前已经逃脱了提议的终止。
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