新视野号探秘冥王星真容,冥王星为什么被除名(3)
跟地球相似的大气特征
冥王星的天空跟地球一样,也是蓝色的,并且是更美丽纯净的蓝色。其大气层以氮为主,整个大气层又薄又冰冷。新视野号拍摄的冥王星诺尔盖山的日落照片,向我们展示了朦胧、条纹状、充满气溶胶微粒的大气层,延伸到其表面200多千米,看起来就像是被蒙上了一层薄薄的雾霾层。
为什么会出现类似地球的“雾霾”现象呢?其实冥王星的大气层的雾霾还分层次的。
首先是较低层的雾霾,可能是光化学烟雾现象引起的。太阳光照射下甲烷和其他气体发生光化学反应,生成烟灰状的小颗粒,这些颗粒将逐渐沉降到天体表面。在大气层中,这些烟雾颗粒会散射蓝光,使得冥王星的天空呈现美丽的蓝色。通常情况下,蓝色的天空一般是由于很细小的颗粒散射太阳光,地球上蓝天的“魔法颗粒”是极微小的氮气分子,而冥王星上的“魔法颗粒”会稍微大一些,类似于我们熟知的烟尘。

冥王星近照
至于冥王星较高层的雾霾,研究人员认为这应该是冥王星的大气层自由电子发生反应引起的。太阳光中的紫外线分解并电离大气中的氮气分子与甲烷分子,形成复杂的带正电和负电的离子。当这些带电离子结合时,就会形成更加复杂的有机大分子。有机大分子继续发生化学合成反应,并逐渐长大,最终形成细小颗粒物。当这些颗粒像雪粒子一样沉降到冥王星表面时,会给地表蒙上一层淡淡的红色或灰色。

冥王星彩图
此外,我们知道地球上的水循环非常重要,降雨下雪、干旱蒸发等过程皆和水循环有关。冥王星也有类似的情况,只是主导的物质不同,冥王星上参与天气的物质是氮,它拥有的是氮循环。在冥王星上,氮会从氮冰海洋里升华出来,逃逸到大气中,就像水分从地球海洋里蒸发出来一样。然后,它会像雪粒子一样降下来,或者以霜的形式冻结在冥王星东部高地中,最后,又流回到平原的冰川里。

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