冥王星下層大気

画像版権：ESO/L. Calcada　冥王星（芸術家の印象)
ＶＬＴにCRIRESの組合せで冥王星大気を観測したら、周回機並み？冥王星の表面より大気が暖かいのは、気化熱のせい。平均温度が４０℃高い。
ニューホライズンが到着するまで後６年。それまでに、観測対象が絞られるのか、要望が増えるのか。増えるんでしょうね。以下、機械翻訳。
ESO08/09--科学リリース
2009年3月2日

冥王星の下層大気は明らかにされます。

ESOのVery Large Telescopeを使用して、天文学者は準惑星の冥王星の大気の周りで貴重な新しい洞察を獲得しました。
科学者は、大気の中で不意に多量のメタンを見つけて、また、大気が表面よりおよそ40度熱いと発見しました。まだ摂氏－180度の極寒に達しているだけですが。
冥王星の大気のこれらの特性は純粋なメタンパッチか準惑星の表面を覆うメタン豊富な層の存在のためであるかもしれません。
「大気の中に多くのメタンがある状態で、冥王星の大気がなぜそれほど暖かいかが明確になります。」と、エマニュエル・ルルーシュ(結果を報告する論文のトップ記事の著者)は言います。

冥王星(地球の約五分の一の大きさ)は主として岩石と氷で構成されます。
地球より太陽からおよそ40倍平均的に遠くて、ほとんど摂氏－220度の表面温度である非常に寒い世界です!
1980年代以来、また、冥王星にはほとんど窒素の薄い外層から成る薄い大気[1]がメタンとたぶん一酸化炭素の跡と共にあるのが知られています。
冥王星が248年の公転周期の間、太陽から遠くに移るのに従って、大気は、徐々に凍って、地面に落ちます。
それが現在それのように太陽により近い時代に、冥王星の固体表面の温度は増加します、氷がガスの中に昇華することを引き起こして。

最近まで、冥王星の大気の上部しか研究できませんでした。
星の掩蔽(ESO21/02)、太陽系の天体が背景星からの光を遮る現象を観測することによって、天文学者は、冥王星の上層の大気が表面よりおよそ50度暖かいか、または摂氏－170度であったのを示すことができました。
これらの観測は冥王星の表面の近くで気温と圧力を少しも解明できませんでした。
しかし、ESOのVery Large Telescopeに取り付けられた極低温赤外エシェル分光器(CRIRES)と共にされた類のない、新しい観測が、現在上層の大気だけではなく、全体で大気には摂氏－180度の平均温度にいるのを明らかにしたので、本当に、それは表面より「はるかに熱いです」。
地球の大気[2]と対照して、冥王星の大気の大部分(すべてでなくても)はその結果、気温の逆転を受けています:
温度は、より高くて、あなたが見える大気の中では、より高いです。
変化は1ｋｍあたりおよそ3～15度です。
いったい、通常の状況下で、温度は大気で1ｋｍあたりおよそ6度減少します。
「それは、CRIRESと共に、私たちが地球より10万分の１薄い大気の中でガスの跡を正確に測定できると思うために私たちの惑星の5分の１小さい天体で魅惑的、太陽系の縁に位置しています。」と、共著者ハンス-ユーリッヒカウフは言います。
「CRIRESとVLTの組み合わせは、ほとんど軌道に乗っている冥王星の高度な大気研究衛星を持っているようです。」
冥王星の表面がとても冷たい理由は、冥王星の大気の存在にリンクされて、表面氷の昇華のためです。
皮膚の表面から気化するのに応じて汗が体を冷やすように、この昇華は冥王星の表面に冷却効果を持っています。
この点で、冥王星はコマと尾が太陽に接近するのに従って、氷から昇華しながら起こる彗星といくつかの特性を共有します。

また、CRIRES観測は、メタンが冥王星の大気で2番目に一般的なガスであることを示します、分子の0.5パーセントを表して。
「私たちはこれらの量のメタンで大気の中で加熱の過程による極めて重要な役割をプレーして、高い気温がわかることができるのを示すことができました。」と、Lellouchは言います。
2つの異なったモデルが冥王星の大気の特性について説明できます。
1番目では、天文学者は、冥王星の表面が薄層のメタンで覆われていると仮定します。(メタンは窒素霜の昇華を禁止するでしょう)。
2番目のシナリオは表面に純粋なメタンパッチの存在を呼び出します。
「太陽から移動して去るとき、二人の間を隔てるのは冥王星のさらなる研究を必要とするでしょう。」と、ルルーシュは言います。
「もちろん、NASAのNew Horizons宇宙探査機は、それが2015年に準惑星に達すると、より多くの手がかりを私たちに提供するでしょう。」

注意

[1] 冥王星における気圧は、地球のほぼ10万分の１です、またはおよそ0.015ミリバール。

[2] 通常、それの上では、地球の表面の近くの空気は空気より暖かいです、主に太陽放射がそれの直接上で順番に大気の層を温暖化する地球の表面を暖かくするとき大気が下から加熱されるので。
一定の条件の下で、この状況が逆さであるので、地球の表面の近くでは、空気は、より冷たいです。
気象学者は、これを逆転層と呼びます、そして、それはスモッグ強化を引き起こす場合があります。

詳しい情報

E.Lellouch他
2009、A&A、プレスでは、冥王星のものは高分解能分光と星の掩蔽から大気構造とメタン豊富を下げます。
H.U、チームはE.Lellouch、B.Sicardy、およびC.de Bergh(パリ天文台(フランス))で構成されます。
Kaufl (ESO), S. Kassi and A. Campargue (Universite Joseph Fourier, France).

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