随著冥王星公转轨道逐渐远离太阳、进入太阳系外层较寒冷且较暗区域,新观测表明其大气层已开始冷却并发生冻结崩塌现象。
冥王星绕太阳公转一圈长达248个地球年,目前正向外太阳系跋涉,预计2114年抵达远日点后才会再次朝太阳方向移动。
由于冥王星位置远在八大行星之外,本身已吸收不太到太阳热度(表面温度约零下230℃),随著冥王星公转轨道逐渐远离太阳,它将变得更加寒冷,其极稀薄且主要由氮气组成的大气层将冻结,于寒冷表面凝结成霜。
现在,美国行星科学研究所(PSI)科学家AmandaSickafoose团队追踪冥王星2017~2023年间大气压力变化,似乎发现明确转折点见证该过程开始。
2015年NASA新视野号(NewHorizons)飞掠冥王星,测得其表面大气压约10微巴,直到2021年中期都保持相对稳定,未见明显下降(推翻先前认为2018年就已开始冻结的假说)。
然而2021年中~2023年7月,冥王星整体大气压力急剧下降16%,数据显示冥王星高层大气结构保持不变,但低层大气发生变化,大气 雾霾颗粒正逐渐沉降至较低纬度表面。
由于新视野号已深入古柏带,目前没有任何太空船能近距离观测冥王星,而地球望远镜直接观测冥王星也只是个模糊光点,因此科学 家仰赖“恒星掩星”技术分析冥王星大气特征:当恒星光线穿过冥王星大气,会因折射与散射产生渐进式减光、雾霾效应等特征,新研究特别指出冥王星下层大气变化显著,暗示雾霾粒子正在沉降──即大气压下降直接物理后果。
不过掩星事件极难观测,且阴影路径常横跨海洋或无人区,随著冥王星持续变暗,掩星观测门槛也会提高,未来需依赖更大口径望远 镜或太空望远镜。
简而言之,人类首次实时捕捉到一颗矮行星大气从“稳定”走向“崩塌”,冥王星正向我们展示动态气候系统,不仅让我们预见冥王 星未来近百年冰封宿命,也为海王星最大卫星“海卫一(Triton)”、古柏带其他天体演化研究提供最珍贵实体数据。
当冥王星开始再次朝太阳移动,微弱的太阳辐射会让氮冰重新升华,使大气层再次膨胀。
新论文发表在《PlanetaryScienceJournal》期刊。