Abstract

El instrumento Alice de la nave espacial New Horizons de la NASA observó una ocultación solar ultravioleta por la atmósfera de Plutón el 14 de julio de 2015. La transmisión frente a la altitud fue sensible a la presencia de N2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6 y bruma. Obtuvimos las abundancias en la línea de visión y las densidades numéricas locales para las 5 especies moleculares, y la profundidad óptica en la línea de visión y los coeficientes de extinción para la bruma. Las principales conclusiones son las siguientes (1) Confirmamos que las temperaturas en la atmósfera superior de Plutón eran más frías de lo que se esperaba antes del sobrevuelo de New Horizons, con temperaturas atmosféricas superiores cercanas a los 65-68 K. Las tasas de escape Jeans mejoradas inferidas fueron de (3-7) × 1022 N2 s-1 y (4-8) × 1025 CH4 s-1 en la exobase (a un radio de ∼ 2900 km, o una altitud de ∼1710 km). (2) Medimos las abundancias de CH4 de 80 a 1200 km por encima de la superficie. Un análisis conjunto de las mediciones de CH4 de Alice y N2 de Alice y REX implicó una atmósfera inferior muy estable con un pequeño coeficiente de difusión de remolino, muy probablemente entre 550 y 4000 cm2 s-1. Un coeficiente de difusión de remolino tan pequeño situaba la homopausa a menos de 12 km de la superficie, dando a Plutón una pequeña capa límite planetaria. La relación de mezcla superficial de CH4 inferida era ∼ 0,28-0,35%. (3) Los perfiles de abundancia de los hidrocarburos ;C2Hx; (C2H2, C2H4, C2H6) no eran simplemente exponenciales con la altitud. Detectamos máximos locales de abundancia en la línea de visión cerca de 410 km de altitud para el C2H4, cerca de 320 km para el C2H2, y un punto de inflexión o la sugerencia de un máximo local a 260 km para el C2H6. También detectamos mínimos locales cerca de 200 km de altitud para el C2H4, cerca de 170 km para el C2H2, y un punto de inflexión o mínimo cerca de 170-200 km para el C2H6. Estos se compararon favorablemente con los modelos de producción de hidrocarburos cerca de 300-400 km y la condensación de la bruma cerca de 200 km, especialmente para C2H2 y C2H4 (Wong et al., 2017). (4) Encontramos bruma que tenía un coeficiente de extinción aproximadamente proporcional a la densidad del N2.