Abstract

O instrumento Alice na nave espacial Novos Horizontes da NASA observou uma ocultação solar ultravioleta pela atmosfera de Plutão em 14 de julho de 2015. A transmissão versus altitude foi sensível à presença de N2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6, e neblina. Derivamos abundâncias de linha de visão e densidades de número local para as 5 espécies moleculares, e coeficientes de profundidade óptica e de extinção da linha de visão para a névoa. Encontramos as seguintes conclusões principais: (1) Confirmamos temperaturas na atmosfera superior de Plutão que eram mais frias do que o esperado antes do voo da New Horizons, com temperaturas atmosféricas superiores perto de 65-68 K. As taxas de fuga de Jeans inferidas foram (3-7) × 1022 N2 s-1 e (4-8) × 1025 CH4 s-1 na exobase (num raio de ∼ 2900 km, ou uma altitude de ∼1710 km). (2) Medimos a abundância de CH4 de 80 a 1200 km acima da superfície. Uma análise conjunta das medições de Alice CH4 e Alice e REX N2 implicou uma atmosfera inferior muito estável com um pequeno coeficiente de difusão de Foucault, muito provavelmente entre 550 e 4000 cm2 s-1. Esse pequeno coeficiente de difusão de Foucault colocou a homopausa a 12 km da superfície, dando a Plutão uma pequena camada limite planetária. A razão de mistura superficial inferida de CH4 foi ∼ 0,28-0,35%. (3) Os perfis de abundância dos ;hidrocarbonetos C2Hx; (C2H2, C2H4, C2H6) não foram simplesmente exponenciais com a altitude. Detectamos máximos locais em abundância na linha de visão perto de 410 km de altitude para C2H4, perto de 320 km para C2H2, e um ponto de inflexão ou a sugestão de um máximo local a 260 km para C2H6. Também detectamos mínimos locais próximos a 200 km de altitude para C2H4, perto de 170 km para C2H2, e um ponto de inflexão ou mínimo próximo a 170-200 km para C2H6. Estes, comparados favoravelmente com modelos para produção de hidrocarbonetos perto de 300-400 km e condensação de névoa perto de 200 km, especialmente para C2H2 e C2H4 (Wong et al., 2017). (4) Encontramos névoa que tinha um coeficiente de extinção aproximadamente proporcional à densidade de N2.