冥王星の大気 – 定義

導入

冥王星の大気は1985 年に発見され、多くの特定の特徴が徐々に特定されてきましたが、詳細な研究ではほとんどの詳細がまだ確認されていません。現在の研究によると、冥王星の大気は主に窒素と若干のメタン、一酸化炭素、エタンを含み、地表の圧力は約6.5～24マイクロバール（0.65～2.4パスカル（Pa））であることが示されている。

特徴

冥王星の表面大気圧は地球の約^{10 万分の 1} 、つまり約 0.015 ミリバール (mbar) です。 2009 年の研究では、圧力は 6.5 ～ 24 μbar であるべきであると推定されています。冥王星の上層大気は温度逆転を起こしている。その温度は実際には約 103 K (つまり -170 ℃) であり、つまり地表 (53 K つまり -220 ℃) より 50 度高いのに対し、冥王星の下層大気の温度は 93 K ( -160°C)、これは表面より 40°度暖かいです。

冥王星の上部大気は大部分が窒素であり、表面の氷によって生成される微量のメタンと一酸化炭素が含まれていますが、下部大気はメタンが豊富です。

冥王星の軌道が太陽から離れると、その大気は凍結し、細かい乾いた砂のように徐々に地面に落ちます。離心軌道によって冥王星が太陽に近づくと（冥王星は海王星よりも定期的に太陽に近づきます）、冥王星の固体表面の温度は、この砂を昇華してガスに変えるのに十分なほど上昇します。この昇華は冥王星の表面を冷却する効果があり、「反温室効果」を生み出します。汗が皮膚の表面から蒸発して体を冷やすのと同じです。科学者たちは最近、サブミリ波アレイを使用して、冥王星の温度が約 43 K (-230 °C) で、予想より 10 K 低いことを発見しました。

発見

冥王星の大気は 1985 年の掩蔽観測中に発見されました。この発見は、1998 年の別の掩蔽の大規模な観測によって確認され、大きく強化されました。大気のない物体が星を掩蔽すると、その星は突然消えますが、冥王星の場合、星は徐々に消えていきます。掩蔽率に基づいて、大気圧は地球の約 70 万分の 1 である 0.15 パスカルであることが判明しました。

2002年、パリ天文台のブルーノ・シカルディ、マサチューセッツ工科大学のジェームズ・L・エリオット、ウィリアムズ大学のジェイ・パサコフ率いるチームによって、冥王星の別の星食が観察され、分析された。冥王星が 1988 年よりも太陽から遠ざかったにもかかわらず、大気圧は 0.3 パスカルと推定されました。しかしながら、この距離により大気は冷却され、より薄く希薄化したはずです。この観察された不一致の考えられる説明は、1987 年に冥王星の南極が120 年ぶりに影から現れたという事実に基づいています。この現象により、極冠から大量の窒素が昇華したと考えられます。大気中で過剰な窒素が凝縮するまでには数十年かかります。 2006 年 6 月 12 日、MIT ウィリアムズ大学のジェームズ エリオットのチームと、オーストラリアのサウスウエスト研究所のレスリー ヤング率いるチームによって、別の恒星掩蔽が観察されました。

2006 年 10 月、 NASAエイムズ研究センターのデイル クルックシャンク (ニュー ホライズンズプロジェクトに参加) と彼の同僚は、冥王星の表面でエタンが分光学的に発見されたことを発表しました。このエタンは、準惑星の表面で凍結しているか大気中に浮遊しているメタンの光分解または放射線分解（太陽放射と荷電粒子をエネルギーに化学変換すること）によって生成されます。