Дымка в атмосфере Плутона простирается на большие высоты и состоит из множества отдельных слоев. Оттенок дымки – голубоватый, что говорит о малом (субмикронном) размере ее частиц. Скорее всего, эти частицы состоят из толинов. На снимках лимба планеты можно насчитать до 20 слоев дымки. Отдельные слои расположены примерно горизонтально и тянутся на сотни километров, однако их высота над поверхностью может меняться. Так, на снимке, представленном выше, слой дымки, расположенный на высоте 5 км над поверхностью Плутона в нижней части снимка (отмечен белыми стрелками), постепенно понижается и касается поверхности в правой части снимка.

Оптическая толщина дымки невелика – примерно 0.013 в вертикальном направлении, концентрация частиц у поверхности планеты оценивается в ~0.8 шт. на куб.см.

Атмосферное давление у поверхности Плутона оказалось равным 11 ± 1 микробар в точке захода за диск и 10 ± 1 микробар в точке выхода из-за диска. Эти величины близки к тем, что были получены в 2012 и 2013 годах по наблюдениям покрытий (11 микробар на расстоянии 1190 км от центра Плутона). Таким образом, за прошедшие несколько лет атмосфера Плутона не претерпела серьезных изменений.

Интересно, что температура воздуха у поверхности существенно меняется от точки к точке. Так, в точке выхода, расположенной вблизи 52° северной широты (т.е. там, где солнце в полдень поднимается в зенит) эта температура оказалась равной 45 ± 3К. Для сравнения, при атмосферном давлении, измеренном на поверхности Плутона, азотный лед будет находиться в равновесии с газообразным азотом при температуре 37К. Это означает, что в точке выхода нет азотного льда, он уже испарился. Напротив, в точке захода температура воздуха на высотах менее 4 км составила 37 ± 3К. Точка захода располагалась близко к равнине Спутника – гигантскому резервуару азотного и угарного льдов. Воздух над равниной Спутника существенно холоднее, поскольку там азотный лед продолжает активно испаряться, отбирая у атмосферных газов скрытую теплоту парообразования.

Измерение прозрачности атмосферы в УФ-диапазоне с помощью спектрографа Alice на волнах 57-64 нм (где непрозрачность определяется азотом) показало, что температура на высотах 850-1400 км не превышает 70К. Чем объясняется такая низкая температура верхней атмосферы – пока неясно.

Авторы исследования оценили современные темпы потери атмосферного азота в 10²³ молекул в секунду, а метана – в 5·10²⁵ молекул в секунду. Это соответствует потере за один плутонианский год слоя азотного льда толщиной 3 нм и слоя метанового льда толщиной 1.5 мкм. Экстраполируя эти величины на возраст Солнечной системы, получим 6 см для азотного льда и 28 метров – для метанового льда, однако, скорее всего, раньше темпы потери Плутоном атмосферных газов были значительно выше.

Источник: http://science.sciencemag.org/content/351/6279/aad8866.full