惑星科学：もやは冥王星の大気を加熱するが低い気温を説明する

冥王星の大気は低温で、もやがかかっている。最近の観測では、その大気は、理論的に予測されていたよりも低温であることが示されており、未知の冷却機構の存在が示唆されている。冷却物質としては、大気のガス分子、特に水蒸気が提案されてきた。しかし、冥王星の熱構造は、輻射と熱伝導が平衡状態にあると予測されるため、水蒸気が冷却物質とするなら、それは熱力学的な平衡条件の下で桁違いに過飽和である必要があると思われる。今回我々は、冥王星の温度分布が、大気のガスではなくもやによって説明できることを報告する。もやの粒子の太陽加熱率と熱冷却率はガス分子よりかなり大きく、地表から高度700 kmまで大気の放射平衡を支配しており、それより上方では熱伝導が等温大気を維持していることが明らかになった。冥王星の大気の輻射エネルギー平衡は、ガス分子ではなく主にもやの粒子によって制御されていることから、冥王星の大気は太陽系の惑星の中で特異であると、我々は結論付ける。従って、冥王星はこれまで考えられていたよりも中赤外波長で数桁明るいと予測され、将来の望遠鏡で検出される可能性がある。

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