大气中的雾霾粒子使冥王星比预期的更冷

一项研究称，由雾霾颗粒控制的冷却机制可能是冥王星大气比科学家预期的更寒冷的原因。行星大气的气体成分通常决定了有多少热量被困在大气中。

然而，对于矮行星冥王星来说，基于其大气成分的预测温度远高于美国宇航局新视野号航天器在2015年的实际测量。发表在《自然》杂志上的这项新研究提出了一种新颖的冷却机制，可以解决这个难题。

“自从我们第一次从新视野号获得温度数据以来，这一直是个谜，”该研究的第一作者、美国加州大学圣克鲁兹分校助理教授张曦说。“冥王星是我们所知的第一个大气能量收支由固相雾霾颗粒而不是气体主导的行星，”张补充说。

根据这项研究，冷却机制包括雾霾颗粒吸收热量，然后发射红外辐射，通过向太空辐射能量来冷却大气。结果是大气温度约为零下203摄氏度，而不是预测的零下173摄氏度。

这种雾霾是由高层大气中的化学反应造成的，来自太阳的紫外线辐射使氮和甲烷电离，它们反应形成直径几十纳米的微小碳氢化合物颗粒。当这些微小的粒子通过大气下沉时，它们粘在一起形成聚集物，聚集物在下降时变大，最终沉降到地表。

“我们认为这些碳氢化合物颗粒与冥王星表面图像中看到的红色和棕色物质有关，”张说。张说，冥王星大气中雾霾粒子的多余红外辐射应该可以被詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到，这使得他的团队在望远镜计划于2019年发射后的假设得到证实。