Abstract

A NASA New Horizons űrszonda Alice műszere 2015. július 14-én megfigyelte a Plútó légkörének ultraibolya napfedését. Az átvitel a magasság függvényében érzékeny volt az N2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6 és a köd jelenlétére. Levezettük az 5 molekuláris faj látóvonalbeli bőségét és helyi számsűrűségét, valamint a ködfátyol látóvonalbeli optikai mélységét és kioltási együtthatóját. A következő főbb következtetéseket állapítottuk meg: (1) Megerősítettük, hogy a Pluto felső légkörében a New Horizons elrepülése előtt vártnál hidegebb hőmérséklet uralkodik, a felső légköri hőmérséklet 65-68 K közelében van. A következtetett fokozott Jeans-szökési sebesség (3-7) × 1022 N2 s-1 és (4-8) × 1025 CH4 s-1 volt az exobázison (∼ 2900 km sugarú, vagy ∼ 1710 km magasságú). (2) CH4-bőségeket mértünk a felszín felett 80 és 1200 km között. Az Alice CH4 és az Alice és REX N2 mérések együttes elemzése egy nagyon stabil alsó légkörre utalt, kis örvényességi diffúziós együtthatóval, valószínűleg 550 és 4000 cm2 s-1 között. Egy ilyen kis örvényes diffúziós együttható a homopauzát a felszíntől 12 km-en belülre helyezte, ami a Plútónak egy kis bolygóközi határréteget ad. A CH4 felszíni keveredési aránya ∼ 0,28-0,35% volt. (3) A ;C2Hx szénhidrogének; (C2H2, C2H4, C2H6) bőségprofiljai nem egyszerűen exponenciálisak voltak a magassággal. A C2H4 esetében 410 km magasság közelében, a C2H2 esetében 320 km közelében, a C2H6 esetében pedig 260 km magasságban egy inflexiós pontot vagy egy helyi maximumra utaló jelet észleltünk. A C2H4 esetében 200 km magasság közelében, a C2H2 esetében 170 km közelében, a C2H6 esetében pedig 170-200 km közelében egy inflexiós pontot vagy minimumot észleltünk. Ezek kedvezően hasonlítottak össze a szénhidrogén-termelésre vonatkozó modellekkel 300-400 km közelében és a köd kondenzációjára vonatkozó modellekkel 200 km közelében, különösen a C2H2 és C2H4 esetében (Wong et al., 2017). (4) Olyan ködöt találtunk, amelynek extinkciós együtthatója megközelítőleg arányos volt az N2 sűrűségével.