Abstract

Instrumentul Alice de pe nava spațială New Horizons de la NASA a observat o ocultație solară ultravioletă de către atmosfera lui Pluto pe 14 iulie 2015. Transmisia în funcție de altitudine a fost sensibilă la prezența N2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6 și ceață. Am derivat abundențele liniei de vizibilitate și densitățile numerice locale pentru cele 5 specii moleculare, precum și adâncimea optică a liniei de vizibilitate și coeficienții de extincție pentru ceață. Am constatat următoarele concluzii majore: (1) Am confirmat că temperaturile din atmosfera superioară a lui Pluto au fost mai reci decât se așteptau înainte de survolul New Horizons, cu temperaturi atmosferice superioare apropiate de 65-68 K. Ratele de evadare Jeans îmbunătățite deduse au fost de (3-7) × 1022 N2 s-1 și (4-8) × 1025 CH4 s-1 la exobaza (la o rază de ∼ 2900 km, sau o altitudine de ∼1710 km). (2) Am măsurat abundențele de CH4 de la 80 la 1200 km deasupra suprafeței. O analiză comună a măsurătorilor Alice CH4 și Alice și REX N2 a implicat o atmosferă inferioară foarte stabilă cu un mic coeficient de difuzie turbionară, cel mai probabil între 550 și 4000 cm2 s-1. Un coeficient de difuzie turbionară atât de mic a plasat homopausa la mai puțin de 12 km de suprafață, ceea ce conferă lui Pluto un mic strat limită planetar. Raportul de amestecare a CH4 la suprafață dedus a fost ∼ 0,28-0,35%. (3) Profilurile de abundență ale hidrocarburilor ;C2Hx; (C2H2, C2H4, C2H6) nu erau pur și simplu exponențiale cu altitudinea. Am detectat maxime locale în abundența liniei de vizibilitate în apropiere de 410 km altitudine pentru C2H4, în apropiere de 320 km pentru C2H2, și un punct de inflexiune sau sugestia unui maxim local la 260 km pentru C2H6. Am detectat, de asemenea, minime locale în apropiere de 200 km altitudine pentru C2H4, în apropiere de 170 km pentru C2H2 și un punct de inflexiune sau un minim în apropiere de 170-200 km pentru C2H6. Acestea s-au comparat favorabil cu modelele pentru producția de hidrocarburi în apropiere de 300-400 km și condensarea ceții în apropiere de 200 km, în special pentru C2H2 și C2H4 (Wong et al., 2017). (4) Am găsit ceață care avea un coeficient de extincție aproximativ proporțional cu densitatea N2.