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Abstract

NASAのNew Horizons探査機のAlice機器は、2015年7月14日に冥王星の大気による紫外線太陽掩蔽を観察した。 透過率対高度はN2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、ヘイズの存在に敏感であった。 5つの分子種について視線方向の存在量と局所数密度、ヘイズについて視線方向の光学深度と消衰係数を導出した。 その結果、以下のような主要な結論を得た。 (1)冥王星上層大気の温度は、ニューホライズンズの飛行前の予想よりも低く、65-68K程度であることが確認された。また、外縁部（半径約2900km、高度約1710km）におけるJean脱出速度の増強は、（3-7）×1022 N2 s-1、（4-8）×1025 CH4 s-1と推定された。 (2)上空80kmから1200kmまでのCH4存在比を測定した。 アリスCH4とアリス、REXのN2測定結果を合同で解析した結果、下層大気は非常に安定で、渦による拡散係数は小さく、550〜4000cm2 s-1である可能性が高いことが分かりました。 このような小さな渦拡散係数は、冥王星の表面から12km以内にホモポーズを置き、小さな惑星境界層を与えている。 また、CH4の表面混合比は0.28-0.35%程度と推定された。 (3)C2Hx炭化水素(C2H2, C2H4, C2H6)の存在量分布は高度に対して単純な指数関数的な分布をしていない。 C2H4は高度410km付近、C2H2は320km付近、C2H6は260km付近に変曲点あるいは局所的な最大値を示唆する視線方向の最大値を検出した。 また、C2H4は高度200km付近、C2H2は170km付近、C2H6は170-200km付近に変曲点または極小を検出した。 これらは、特にC2H2とC2H4について、300-400km付近の炭化水素生成と200km付近のヘイズ凝結のモデルと良好に比較された（Wong et al.、2017）。 (4) N2密度にほぼ比例した消衰係数を持つヘイズを発見した。