科学家发现冥王星最大卫星上的红帽的可能来源

2022-06-23 10:37:42 文章来源:网络
  SwRI的兰迪·格拉德斯通(Randy Gladstone)是新视野科学团队的成员,他说:“在新视野出现之前,冥王星最好的哈勃图像只显示了一个模糊的反射光质量。除了冥王星表面发现的所有迷人特征外,这座天桥还发现了一个不同寻常的特征,即一顶以北极为中心的红色帽子。”2015年会议后不久,新视野的科学家们提出,在卡龙的两极有红色的“薄荷状”物质,它可能是通过紫外线分解甲烷分子合成的。这些分子在逃离冥王星后被捕获,然后在漫长的冬夜里冻结在月球的两极地区。Tholins是由光驱动化学反应形成的粘性有机残留物。在这种情况下,它们是由行星际氢原子散射的莱曼α紫外辉光驱动的;SwRI的ujjwal raut博士说:“我们的研究结果表明,Charon稀薄大气中的季节性急剧上升以及光分解和冷凝甲烷霜是理解Charon红极区起源的关键。
这是迄今为止在行星体上观察到的最具说明性和最严重的地表-大气相互作用示例之一。”在SwRI的新实验室天体物理学和空间科学实验中心(class),研究团队真实地复制了查伦的表面条件,以测量查伦冬季半球产生的碳氢化合物的成分和颜色,因为甲烷在莱曼阿尔法辉光下冻结。Raut说,研究小组将测量结果输入到一个新的卡龙大气模型中,以显示甲烷在卡龙北极分解成残留物,“我们团队的新型‘动态光解’实验为星际莱曼α对卡龙红物质合成的贡献提供了一个新的极限。我们的实验是在超高真空室中莱曼α光子的照射下浓缩甲烷,从而以高保真的方式复制卡龙两极的条件。”SwRI的科学家还开发了新的计算机模拟方法来模拟Charon稀薄的甲烷大气
  该团队将SwRI的超现实实验结果导入到大气模型中,以估计紫外线影响下甲烷分解产生的复杂碳氢化合物的分布。该模型的极地区域主要产生乙烷,乙烷是无色物质,不会引起红色
  “我们认为,太阳风的电离辐射分解了莱曼阿尔法的极地霜,从而合成了越来越复杂和更红的物质,从而形成了这颗神秘卫星上独特的反照率,”劳特说。乙烷的挥发性比甲烷低,春天日出后会在卡龙表面冻结很长时间。暴露在太阳风中可能会将乙烷转化为持久的红色表面沉积物,从而形成卡龙的红帽
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