冥王星被笼罩在神秘蓝色雾霾之下,使这颗矮行星在太阳系中显得独特,而最近天文学家使用韦伯太空望远镜重新审视,进一步证实蓝色雾霾是这颗矮行星气候主要驱动力。

2015年NASA新视野号飞船飞越冥王星,打破这颗矮行星是太阳系外围休眠冰球的传统观念,反过来揭示它拥有冰冷平原与崎岖山脉,还有呈现蓝色的多层雾霾笼罩在距离地表超过300公里的冥王星高空。

现在,韦伯太空望远镜新数据证实冥王星雾霾不仅视觉上吸睛,还控制着冥王星气候,“这是种全新现象。”加州大学圣塔克鲁兹分校天文学家Xi Zhang如此表示。

冥王星高海拔雾霾由甲烷和氮反应的复杂有机分子组成,2017年时,Xi Zhang首次提出雾霾可能控制冥王星气候、影响冥王星温度与能量平衡的想法。

计算机模型指出,冥王星大气层温度不是由气体分子主导,而是由雾霾颗粒调节,本质是悬浮在大气层的固体气胶层,这些气胶颗粒在白天吸收太阳光,晚上再将能量以红外线形式辐射回太空,冷却效率远超单纯气体分子组成的大气,这也可解释为何冥王星上层大气温度比预期低30 ℃,约零下203 ℃。

Xi Zhang预测,如果雾霾确实正在冷却冥王星,那它应该会发出强大中红外辐射,只是过去几年很难测试这个假设,主要挑在于冥卫一凯伦(Charon)紧密靠着冥王星绕行,导致以前望远镜收集两者的热信号经常重叠、难以区分。

直到2022年韦伯太空望远镜投入运行,其强大红外仪器终于能分辨来自2颗天体的不同信号,并在短短几年内证实冥王星雾霾作用与Xi Zhang理论预测匹配。

在氧气改变地球天空前,地球很可能也被机颗粒雾霾掩盖,帮助稳定温度并促进早期生命诞生,土卫六泰坦、海卫一特里顿可能也存在类似雾霾驱动气候的条件,进一步研究冥王星雾霾与化学成分能增进科学家对地球早期居住条件的新见解。

新论文发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊。

(首图来源:NASA)