2015年7月18日，美國(guó)國(guó)家航空航天局公布了“新視野”號(hào)近距離飛掠期間獲取首批大氣數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，冥王星富含氮的大氣層一直延升到表面1600公里的高度。這是首次在270公里以上的高度觀測(cè)到冥衛(wèi)星的大氣。而從大氣逃逸的氮在冥王星身后形成了數(shù)十公里長(zhǎng)的等離子體拖尾。
這次觀測(cè)利用了冥王星的日蝕現(xiàn)象。近距離飛掠冥王星60多分鐘后，“新視野”號(hào)、冥王星、太陽(yáng)恰巧排成一條直線，投向飛行器的太陽(yáng)光完全被冥王星遮掩。“新視野”號(hào)搭載的紫外成像光譜儀(Alice)拍攝下了整個(gè)日蝕過程的光度變化，由此推算出冥王星大氣一直延伸到1600公里的高度。這一數(shù)字比之前觀測(cè)到的大氣高度高出5倍。“這只是研究冥王星大氣層的開始。目前得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)明確顯示冥王星的大氣層高度比地球高很多。”“新視野”號(hào)項(xiàng)目科學(xué)家、美國(guó)西南研究院的安德魯·斯特福說。
冥王星的大氣中含有氮分子、一氧化碳、甲烷等，其中氮分子占主要比例。“這與地球大氣非常相似，而太陽(yáng)系中大氣成分以氮為主的天體并不多，僅有冥王星、土衛(wèi)六、地球等少數(shù)幾顆”。國(guó)家天文臺(tái)研究員崔峻說。
冥王星大氣與地球大氣的相似點(diǎn)不止如此，其表面的大氣流體力學(xué)逃逸現(xiàn)象也備受關(guān)注“由于引力微弱，冥王星是目前太陽(yáng)系中唯一可能存在大氣逃逸的天體。”崔峻說，科學(xué)家認(rèn)為這種被稱作“流逸”的現(xiàn)象可能也曾在早期地球上演，冥王星為研究地球早期演化提供了一個(gè)難得的范本。而最新公布的最新大氣數(shù)據(jù)表示，“新視野”號(hào)可能找到了一部分從冥王星逃逸的大氣粒子。
在近距離飛掠冥王星1.5小時(shí)后，“新視野”號(hào)搭載的太陽(yáng)風(fēng)測(cè)量?jī)x(SWAP)在冥王星背對(duì)太陽(yáng)的一面探測(cè)到一個(gè)等離子體拖尾。拖尾長(zhǎng)達(dá)數(shù)萬(wàn)公里，由致密、低溫的氮離子組成。金星和火星也曾探測(cè)到類似的拖尾。而冥王星的拖尾源自它富含氮的大氣。從中逃逸的一部分氮原子被太陽(yáng)紫外線電離后又被太陽(yáng)風(fēng)磁場(chǎng)俘獲，形成拖尾。在近距離飛掠之前，“新視野”號(hào)搭載的能量粒子譜儀(PEPSSI)也曾探測(cè)到氮離子，不同的是在冥王星朝向太陽(yáng)的一面。
等離子體拖尾是冥王星與太陽(yáng)風(fēng)相互作用的重要表現(xiàn)之一，被認(rèn)為與許多尚不明了的因素有關(guān)，但其中最重要的是大氣流失率。“這只是冥王星等離子體環(huán)境的第一個(gè)驚人表現(xiàn)。”“新視野”號(hào)離子與等離子研究組組長(zhǎng)弗朗·巴格納爾說：“下個(gè)月我們將獲得更多的冥王星大氣數(shù)據(jù)。結(jié)合紫外成像光譜儀和無(wú)線電科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀采集的大氣數(shù)據(jù)，可以確定冥王星大氣流失的速率，進(jìn)而解釋其大氣演化過程。”
