ads

Abstract

Het Alice instrument op NASA’s New Horizons ruimtevaartuig nam een ultraviolette zonne-occultatie waar door Pluto’s atmosfeer op 2015 14 juli. De transmissie versus hoogte was gevoelig voor de aanwezigheid van N2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6, en nevel. We leidden line-of-sight abundanties en lokale getaldichtheden af voor de 5 moleculaire soorten, en line-of-sight optische diepte en extinctiecoëfficiënten voor de nevel. We hebben de volgende belangrijke conclusies getrokken: (1) We hebben bevestigd dat de temperaturen in de bovenste atmosfeer van Pluto kouder waren dan verwacht vóór de vlucht van New Horizons, met temperaturen in de bovenste atmosfeer van 65-68 K. De afgeleide verhoogde Jeans ontsnappingssnelheden waren (3-7) × 1022 N2 s-1 en (4-8) × 1025 CH4 s-1 bij de exobase (bij een straal van ∼ 2900 km, of een hoogte van ∼1710 km). (2) We hebben CH4-abundanties gemeten van 80 tot 1200 km boven het oppervlak. Een gezamenlijke analyse van de Alice CH4 en Alice en REX N2 metingen impliceerde een zeer stabiele lagere atmosfeer met een kleine wervel-diffusie coëfficiënt, hoogstwaarschijnlijk tussen 550 en 4000 cm2 s-1. Zo’n kleine wervel-diffusiecoëfficiënt plaatst de homopauze binnen 12 km van het oppervlak, zodat Pluto een kleine planetaire grenslaag heeft. De afgeleide mengverhouding aan het oppervlak van CH4 was ∼ 0,28-0,35%. (3) De abundantieprofielen van de ;C2Hx koolwaterstoffen; (C2H2, C2H4, C2H6) waren niet eenvoudigweg exponentieel met de hoogte. Wij ontdekten lokale maxima in line-of-sight abundantie nabij 410 km hoogte voor C2H4, nabij 320 km voor C2H2, en een buigpunt of de suggestie van een lokaal maximum op 260 km voor C2H6. Wij ontdekten ook lokale minima nabij 200 km hoogte voor C2H4, nabij 170 km voor C2H2, en een buigpunt of minimum nabij 170-200 km voor C2H6. Deze vergeleken gunstig met modellen voor koolwaterstofproductie nabij 300-400 km en nevelcondensatie nabij 200 km, vooral voor C2H2 en C2H4 (Wong et al., 2017). (4) We vonden nevel die een extinctiecoëfficiënt had die ongeveer evenredig was met de N2-dichtheid.