Главная | О сайте | Задачи | Проекты | Результаты | Диверсификация | Новости | Вопросы | История | Информация | Ссылки
Секция Совета РАН по космосу
Владислава Ананьева
14 июля 2015 года мимо Плутона пролетел КА «Новые Горизонты». Он обнаружил, что протяженная атмосфера карликовой планеты затянута тонкой дымкой. Дымка была обнаружена как камерами космического аппарата (LORRI и MVIC), так и ультрафиолетовым спектрометром Alice.
Наблюдения дымки проводились в широком диапазоне фазовых углов – от 20 до 169°. Судя по снимкам, она простирается как минимум до высот ~200 км, а по данным ультрафиолетового спектрометра – еще выше (до 300 км). Дымка разделена примерно на 20 отдельных слоев. Несмотря на большую протяженность, она оптически тонкая – ее вертикальная оптическая толщина составляет ~0.013. Ярче всего дымка над северными широтами, над экваториальной областью и в южном полушарии она слабее. Никаких данных, свидетельствующих о движении слоев дымки (во всяком случае, на временных масштабах 2-5 часов), получено не было.
Самый нижний слой дымки обнаружен на высоте 3 км над поверхностью Плутона. Минимальная толщина единичного слоя составляет ~1 км, обычно 3-4 км.
Дымка Плутона рассеивает солнечный свет преимущественно вперед, а это значит, что она состоит из очень мелких частиц. На низких высотах видимую фазовую функцию (т.е. зависимости яркости дымки от величины фазового угла) лучше всего описывает модель сферических частиц размерами ~0.5 мкм и концентрацией ~0.1 куб.см-1, спадающей с высотой с характерной шкалой высот 50 км. Однако для объяснения наблюдаемого поглощения в УФ-диапазоне и поведения фазовой функции на высотах свыше 45 км необходимо добавление к сферическим частицам рыхлых агрегатов с фрактальной размерностью 2 и средним радиусом ~0.15 мкм, аналогичных частицам дымки Титана. Вблизи поверхности концентрация таких мелких рыхлых частиц достигает 15 куб.см-1. Таким образом, совокупность данных говорит о том, что свойства частиц дымки на низких (5-15 км) и больших высотах значительно отличаются.
Из чего же состоит дымка в атмосфере Плутона?
По данным спектрометра Alice дымка на высотах 5-15 км состоит из замороженных этилена C2H4 и ацетилена C2H2, которые как раз и должны конденсироваться в этой области. Мелкие «пушистые» частицы, расположенные выше, состоят из толинов, образующихся из метана и азота под действием солнечного ультрафиолета и космических лучей. Ядрами конденсации углеводородных частиц являются преимущественно частицы космической пыли из пояса Койпера, падающей на Плутон с темпом ~50 кг в сутки.
Частицы обоих типов должны постепенно оседать из атмосферы на поверхность Плутона. Характерное время оседания круглых частиц диаметром 0.2 мкм меняется от 60 часов (если частица образовалась на высоте 200 км) до 500 часов, если она образовалась у поверхности, разница объясняется быстрым падением плотности атмосферы с высотой. «Пушистые» частицы с фрактальной размерностью 2 будут оседать в ~1.3 раза медленнее круглых того же размера. Темпы оседания оцениваются в 10-14 г/(кв.см·сек).
Также авторы исследования показали, что слоистость дымки в атмосфере Плутона вызвана гравитационными волнами.
Источник: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1702/1702.07771.pdf
Явление “засветки” ночного земного неба искусственными источниками освещения все больше мешает проводить астрономические наблюдения. За последние сто лет... [далее]
Сайт разработан и поддерживается лабораторией 801 Института космических исследований Российской академии наук.
Подбор материалов - Н.Санько
Полное или частичное использование размещённых на сайте материалов
возможно только с обязательной ссылкой на сайт Секция Солнечная система Совета РАН по космосу.