大气冥王星

尽管检测甲烷20世纪70年代冥王星表面的冰(见下文表面和内部)给了科学家信心,认为这颗行星有大气层,但对它的直接观测要等到下一个十年。它的大气层是在1988年发现的,当时冥王星经过(掩蔽)明星正如从地球.在这颗恒星消失在冥王星后面之前,它的光线逐渐变暗,这表明存在一层薄而膨胀的大气。因为冥王星的大气层一定是由蒸汽组成的平衡随着冰的增加,小的变化温度应该对大气中的气体量有很大影响。在1989年冥王星近日点附近的几年里,当冥王星的温度略低于平均水平时,更多的冻结气体蒸发了;那时的大气正处于或接近最稠密的时期,这是研究尸体的有利时机。天文学家在2000年估计地表压力在几到几十个微巴之间(一个微巴是地球海平面压力的百万分之一)。在远日点,当冥王星接收到的阳光最少时,它的大气层可能根本无法探测到。

掩星期间的观测表明,冥王星大气中的主要气体是氮气,其中还含有少量的甲烷、一氧化碳和氰化氢.(氮也是主要的组成两者的大气压海卫一而且土星的最大的卫星,泰坦,以及地球)。在飞掠过程中,新视野号测定表面压力为10微巴,并在大气中发现乙炔、乙烯和乙烷。地表附近的温度是45度K(- 228°C,或- 379°F)。雾霾层高达200公里(120英里)。上层大气相当广泛,距离地表1800公里(1100英里),非常寒冷,这使得氮无法逃逸到太空中。

表面和内部

新视野号只观测到了冥王星的一个半球。那个半球由汤博地区,一个白色的心形平原。汤博区的西半部是斯普特尼克平原,平坦的氮冰平原,没有撞击坑。缺乏陨石坑表明斯普特尼克平原是一个非常年轻的特征,因此冥王星可能有一些地质活动。汤博地区周围有一些不那么平坦的山脉。这些山是由水冰组成的,它们很可能漂浮在周围的氮冰中。北纬高纬度地区覆盖着深色的平原。汤博区域的西部是冥王星上最黑暗的区域。最初绰号为“鲸鱼”的形状,后来被称为克苏鲁大区,这个地区有着千变万化地形有平原、悬崖、山脉和火山口。这个地区的深色来自有机化合物被称为tholins。

冥王星的平均反射率反照率,是0.72(即,它返回55%的照射到它的光),而在月亮0.8海卫一.然而,这个平均反照率包括反射率范围广,克苏鲁区反射率为0.1至0.2,汤博区反射率为0.8至1。

第一次粗略的红外光谱测量(看到光谱学),发现了固体的存在甲烷在冥王星表面。利用20世纪90年代初的新型地面仪器,观测者发现了冰川一氧化碳,和分子.虽然氮的光谱特征本质上非常微弱,但现在很清楚,这种物质一定是主要的表面成分。甲烷既以纯甲烷冰块的形式存在,也以甲烷在氮冰中的冰冻“溶液”形式存在。

冥王星有一个密度每立方厘米1.85克,并且摆渡的船夫有一个密度每立方厘米1.7克。这些数值表明,这两个天体都是由相当一部分的物质组成的,例如硅酸盐岩石和有机化合物密度大于水冰(密度为每立方厘米1克)。冥卫一较低的密度可能是由于它的多孔性或岩石的比例较低。冥王星,就像冰冷的卫星木星土星很可能有一个岩石内核,周围有一层厚厚的水冰地幔。在其表面观察到的冻结氮、一氧化碳和甲烷以相对较薄的层的形式存在,类似于地球表面的水层。斯普特尼克平原是一个深海盆地这可能是撞击的结果。它位于冥王星的潮汐轴上;也就是说,它在对面矮行星从摆渡的船夫。斯普特尼克平原的位置要求它下面有额外的质量,而这些额外的质量可能来自岩石核心之上和水冰地幔之下的地下海洋。