Состав газов атмосферы планеты обычно определяет количество тепла, удерживаемого этой атмосферой. Для карликовой планеты Плутона, однако, температура, спрогнозированная на основании газового состава атмосферы, оказалась намного выше, чем показали измерения, проведенные при помощи космического аппарата НАСА New Horizons 2015 г.

Теперь ученые предлагают новый механизм охлаждения, в котором определяющая роль отводится частицам тумана, присутствующим в атмосфере Плутона.

В новой работе группа, возглавляемая Си Чжаном (Xi Zhang), ассистент-профессором наук о Земле и планетах Калифорнийского университета в Санта-Круз, США, предлагает механизм поглощения тепла частицами тумана, которые затем испускают инфракрасное излучение, теряя энергию в космос. В результате этого процесса достигается температура атмосферы порядка 70 Кельвинов (минус 203 градуса Цельсия) вместо прогнозируемых ранее 100 Кельвинов (минус 173 градуса Цельсия).

Согласно Чжану избыточное инфракрасное излучение, испускаемое частицами тумана, находящимися в атмосфере Плутона, может быть идентифицировано при помощи космического телескопа James Webb («Джеймс Уэбб»), что позволит подтвердить гипотезу, предлагаемую его командой, после запуска этого аппарата, намеченного на 2019 г.

Обширные слои атмосферного тумана наблюдаются на снимках Плутона, сделанных при помощи зонда New Horizons. Этот туман образуется в результате протекания химических реакций в верхних слоях атмосферы, где Солнце ионизирует азот и метан, которые затем реагируют между собой, формируя крохотные частицы углеводородов диаметрами в несколько десятков наномеметров. По мере погружения этих крохотных частиц к поверхности планеты они укрупняются, формируя агрегаты, которые в конечном счете опускаются на поверхность планеты.

Исследование опубликовано в журнале Nature.