冥王星最小压力建模：对雾霾产生的启示
地球与行星天体物理
2021-01-20 v1 地球物理
摘要
尽管每个轨道的全局雾霾沉积速率约为 1 微米（Cheng 等，2017；Grundy 等，2018），冥王星具有异质表面。虽然沉积速率可能存在空间变化，但这尚未被严格量化，且直观上雾霾应比观测到的情况更均匀地覆盖表面。解释这一矛盾的一种途径（众多途径之一）是使表面大气压力降至足够低以中断雾霾产生并停止颗粒物在部分表面的沉积，从而驱动异质性。若表面压力降至低于 10^-3 - 10^-4 微巴且 CH4 混合比保持接近 2015 年观测值不变，大气对紫外辐射变得透明（Young 等，2018），这将从源头关闭雾霾产生。若表面压力降至低于 0.06 微巴，大气不再具有全球性，而是仅局域于表面最温暖部分，限制沉积位置（Spencer 等，1997）。在冥王星当前大气中，雾霾单体在 0.5 微巴时开始聚集成聚合颗粒；若表面压力低于此限值，年内不同时刻与不同位置沉积的颗粒外观可能不同。我们使用 VT3D（一种能量平衡模型（Young, 2017））对冥王星在当前及过去轨道构型下、针对四种可能的静态 N2 冰分布建模表面压力：观测到的北半球分布且（1）南半球裸露，（2）南极坐标帽，（3）南半球纬向带，以及（4）除斯普特尼克平原（Sputnik Planitia）边界内之外处处裸露的分布。我们还给出一项敏感性研究，展示可移动 N2 冰的影响……（续）
引用
@article{arxiv.2008.10716,
title = {Modeling Pluto's Minimum Pressure: Implications for Haze Production},
author = {Perianne E. Johnson and Leslie A. Young and Silvia Protopapa and Bernard Schmitt and Leila R. Gabasova and Briley L. Lewis and John A. Stansberry and Kathy E. Mandt and Oliver L. White},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10716},
year = {2021}
}
备注
accepted for publication in Icarus