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科學家們確定了卡戎紅地幔的可能來源

科學家們確定了卡戎紅地幔的可能來源

SwRI 科學家確定了卡戎紅幔的可能來源

西南研究所的科學家將美國宇航局新視野任務的數據與新的實驗室實驗和大氣外模型相結合,以揭示冥王星的衛星卡戎上可能形成的紅幔以及它可能是如何形成的。 新發現表明,卡戎稀薄的大氣中強烈的季節性上升,光線折射了凝結的甲烷霜,這可能是了解卡戎紅極地區起源的關鍵。 學分:美國宇航局 / 約翰霍普金斯 APL / SwRI

西南研究所的科學家將美國宇航局新視野任務的數據與新的實驗室實驗和大氣外模型相結合,以揭示冥王星的衛星卡戎上可能形成的紅幔以及它可能是如何形成的。 首次使用新的實驗數據對卡戎的動態甲烷地幔進行了描述,這為了解這顆衛星紅斑的起源提供了一個迷人的視角,如最近的兩篇論文所示。

新視野號科學團隊成員、SwRI 的蘭迪·格拉德斯通 (Randy Gladstone) 說:“在新視野號之前,哈勃拍攝的冥王星最好的圖像顯示出一團模糊的反射光。”除了在冥王星表面檢測到的所有酷炫特徵外,飛越揭示了卡戎的一個不同尋常的特徵,即紅色的地幔。突然集中在北極。”

在 2015 年相遇後不久,新視野號的科學家們提出,可以通過分解甲烷分子的紫外線輻射在卡戎的極點合成一種帶紅色的“tholin-like”物質。 這種物質在冥王星逃逸後被捕獲,然後在月球的極地地區被凍結。 漫長的冬夜 噻吩是由光驅動的化學反應形成的粘性有機殘留物,在這種情況下,萊曼的 α 紫外線輝光被行星際氫分子散射。

SwRI的Ojwal Raut博士,研究論文“Sharon Refractory Factory”的主要作者在期刊上說 科學進步“這是迄今為止在行星體中觀察到的表面-大氣相互作用最具說明性和最明顯的例子之一。”

該團隊在 SwRI 新的實驗室天體物理和空間科學實驗中心 (CLASSE) 真實地複制了卡戎的表麵條件,以測量卡戎冬季半球產生的碳氫化合物的成分和顏色,同時甲烷在萊曼-阿爾法輝光下凍結。 卡戎的新大氣模型顯示甲烷在北極卡戎點腐爛成殘餘物。

“我們團隊的新‘光動力分解’實驗為行星際萊曼-阿爾法對紅色卡戎物質合成的貢獻提供了新的前沿。光子可以高精度地再現卡戎兩極的條件,”勞特說。

SwRI 科學家還開發了新的計算機模擬來模擬卡戎稀薄的甲烷大氣。

Ben Tewlis 博士是相關研究論文的主要作者,題為“沙龍的極端外大氣層動力學:對紅斑的影響”,他在 地球物理研究快報.

該團隊將超逼真的 SwRI 實驗的結果納入大氣模型,以估計在紫外線輻射的影響下甲烷分解產生的複雜碳氫化合物的分佈。 該圖案包含主要產生乙烷的極性區域,乙烷是一種無色物質,不會導致微紅色。

“我們相信,來自太陽風的電離輻射分析了用 Alpha Lymans 烹製的極地霜凍,從而產生了更複雜、更紅的材料,這導致了這顆神秘衛星上獨特的白度。乙烷的揮發性低於甲烷,並且在日出後很長時間仍然凍結在卡戎的表面,”勞特說。暴露在太陽風中會將乙烷轉化為永久的紅色表面沉積物,這有助於紅冥衛一地幔的形成。

“該團隊將調查太陽風在塑造紅極點中的作用,”SwRI 的喬什·卡默博士說,他繼續得到美國宇航局新的前沿數據分析計劃的支持。


冥王星把它最大的衛星卡戎塗成紅色


更多信息:
Ben Teolis 等人,卡戎的極端外逸層動力學:對紅斑的影響, 地球物理研究快報 (2022 年)。 DOI: 10.1029/2021GL097580

Ujwal Raut 等人,沙龍耐火材料廠, 科學進步 (2022 年)。 DOI: 10.1126 / sciadv.abq5701

西南研究院主辦

報價單: 科學家確定卡戎紅帽的可能來源(2022 年 6 月 21 日) 2022 年 6 月 22 日從 https://phys.org/news/2022-06-scientists-source-charon-red-cap.html 檢索

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