2012 年和 2013 年恒星掩星观测得到的冥王星大气
地球与行星天体物理
2015-09-23 v2
摘要
我们分析了两次多弦恒星掩星观测：2012 年 7 月 18 日和 2013 年 5 月 4 日，分别从五个和六个站点进行监测。共获得十五条光变曲线，其中十二条用于同时拟合，假设为晴朗（无霾）且纯 N₂ 大气，但允许两个日期之间存在气压变化。我们找到了一个能满意拟合（即在噪声水平内）全部十二条光变曲线的解，提供了冥王星中心约 1,190 km（气压约 11 μbar）至约 1,450 km（气压约 0.1 μbar）之间的大气约束。主要结果如下：（1）最佳拟合温度廓线显示平流层在 1,190 km（36 K，11 μbar）至 r = 1,215 km（6.0 μbar）之间具有强正温度梯度，在此达到 110 K 的温度极大值；其上方是温度梯度为 -0.2 K/km 的中间层，向上延伸至约 1,390 km（0.25 μbar），中间层连接到一个约 81 K 的更等温的上分支；（2）气压在两个日期之间表现出小幅（6%）但显著的（6-σ 水平）增加；（3）无对流层的情况下，冥王星半径为 R_P = 1,190 ± 5 km。考虑对流层后，R_P 被约束在 1,168 至 1,195 km 之间；（4）当前测量的 CO 丰度过小，无法解释中间层的负温度梯度。HCN 的冷却效应是可能的，但前提是该物种基本达到饱和；替代解释如纬向风或大气的垂直成分变化无法解释观测到的中间层趋势。
引用
@article{arxiv.1506.08173,
title = {Pluto's atmosphere from stellar occultations in 2012 and 2013},
author = {A. Dias-Oliveira and B. Sicardy and E. Lellouch and R. Vieira-Martins and M. Assafin and J. I. B. Camargo and F. Braga-Ribas and A. R. Gomes-Júnior and G. Benedetti-Rossi and F. Colas and A. Decock and A. Doressoundiram and C. Dumas and M. Emilio and J. Fabrega Polleri and R. Gil-Hutton and M. Gillon and J. Girard and G. Hau and V. D. Ivanov and E. Jehin and J. Lecacheux and R. Leiva and C. Lopez-Sisterna and L. Mancini and A. Maury and E. Meza and N. Morales and L. Nagy and C. Opitom and J. L. Ortiz and J. Pollock and F. Roques and C. Snodgrass and J. F. Soulier and A. Thirouin and L. Vanzi and T. Widemann and D. E. Reichart and A. P. LaCluyze and J. B. Haislip and K. M. Ivarsen and M. Dominik and U. Jørgensen and J. Skottfelt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.08173},
year = {2015}
}
备注
41 pages, 13 figures, 4 tables