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人类揭制地球变暖的诀窍,可能要去冥王那里找

伯振冬
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天文理论 191 0 2020-12-25 07:44:56

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人类揭制地球变暖的诀窍,可能要去冥王那里找-1.jpg


艺术家笔下描绘的冥王星表面景观。空中我们可以看到冥王星的雾圈,而远处是冥王星的卫星卡戎。X. Liu

冥王星因为离太阳十分遥远,接收到的太阳能量非常弱,所以极度寒冷。而冥王星大气温度之低更是匪夷所思。新视野号的探测结果表明,冥王星大气的温度比理论预期值还要低30摄氏度。

天文学家对此不太理解。冥王星有一个雾圈,它的大气层存在“雾霾”。按照常人的直觉,厚厚的毯子一般的雾霾难道不会“保暖”?但是实际上天文学家发现,这些雾霾非但不能保暖,反而会导致降温。
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新视野号逆光拍摄的冥王星雾圈。NASA

最近加州大学的天文学家通过《自然》杂志上的一篇论文阐述了这一观点。他们建立的模型能够很好地解释新视野号获得的数据,并向我们展示了雾霾在冥王星大气冷却过程中所扮演的重要角色。

冥王星的雾霾形成于冥王星大气的上层。在那里,冥王星大气中的氮分子、甲烷分子等物质,会在阳光的作用下发生光化学反应。这些产生出来的雾霾粒子要比大气中的其它分子大得多。不同物质在形成过程中会不同程度地产生或吸收热量。而在冥王星上,这一过程导致的最终结果是大气降温。由于这些雾霾粒子不阻隔阳光,因此之前人们一直没有意识到它们在冥王星大气温度调节方面的重要性。
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新视野号拍摄的冥王星表面及其大气。大气的分层现象非常明显。NASA

但是由于缺乏中红外波段的观测数据,这个理论目前还没有得到验证。天文学家认为,假如雾霾粒子的确在冷却冥王星,那么在中红外波段上,它们就会表现得十分明亮。现在我们只有期待大型红外望远镜能够早日升空。
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