冥王星上发现了大气重力波

在冥王星稍微朦胧的大气层可见的条纹可能会出现，起因于一个被称为浮力波的现象，亦被称为重力波。虽然科学家们最近使得重力波的发现成为头条新闻：时空中的涟漪由精力充沛的事件所造成，如黑洞的碰撞;但是这重力波是完全不同的东西。美国国家暨太空总署(NASA)的探测器“新视野号”(New Horizons)，在冥王星的大气层中首次发现，冥王星表面似乎形成一个很像在湖的表面上的涟漪。

在2015年七月新视野号近距离飞越冥王星，首席研究员 Alan Stern 说：“[这些]不是宇宙重力波，但为大气重力波。现在我们的团队有一个越来越一致的共识：你所看到的结构，那水平条纹的带状或分层，是由重力波形成。”

Stern 是美国西南研究院(SwRI)在科罗拉多州的研发协理副总裁，于三月在德克萨斯州 Woodlands 举行的月球与行星科学会议上，谈到重力波假说。他说，带状为重力波是根据新视野号的观察与结合电脑模拟所得出的结论。

大气层中的涟漪

把一块石头扔进一个池塘里。为人们所熟知的，传播出去的涟漪是重力波的一个例子，这是由一种作用于流体的力所产生的。这些波通常出现在一个流体遇到另一个流体(如池塘的表面，水遇到空气)或不同密度的流体相遇。

Strobel 说，冥王星的重力波以类似的方式形成。冥王星的表面，物质经历了突然的变化：冰转化为气体而不先融化成液体(这一过程称为升华)，和气体经过沈积作用的过程变成了固体。这些事件造成的力量推动大气层。

Darrell Strobel，一个大气科学家和新视野号的团队成员，透过电子邮件告诉SPACE.com：“在大气层中的任何干扰都可以产生重力波，如风吹过山脉，[和]不断变化的天气系统。”

据新视野号大气主题团队组长，也是美国西南研究院成员的 Randy Gladstone 认为，Strobel 发展出一个想法：也就是在水平方向、升华推动的风穿越过冥王星的山脉，可能产生了重力波而形成由新视野号观察到的复杂的大气层。由于这些波在大气层中上下的移动，它们压缩和释放在霾粒子的区域，Gladstone 透过电子邮件告诉 Space.com。虽然这些波本身不可见，在垂直分层所得到的结果却是脱颖而出。

Strobel 说：“在冥王星上，冰的升华和气体的运输至寒冷地区可以推动重力波。”

美国国家暨太空总署的科学家们认为，大气层的交替亮度也可能是由于重力波而成的。

在2015年7月新视野号抵达冥王星的任务之前，这个遥远的世界预计不具备有多大的一个大气层。虽然科学家们能够在新视野号经过这一个遥远的行星前面时，一窥气体包围在这个世界，但他们也只能仰赖薄弱的数据提示的线索，以找出重力波是否出现在这个星球上。

Stern 说：“新视野号约15分钟就解决了这个问题。”

航天器观测到将近二十几层的霾在这颗行星的大气层里，而 Strobel 的模型显示是由重力波所形成的。

冥王星并非唯一具有大气重力波的世界。大气重力波也出现在地球上，由光火山爆发或从带电极光急剧加热所产生。风和天气也能产生波。土星的冰卫星土卫六和海王星的卫星海卫也有重力波的强烈讯号。他们的存在揭示了他们的东道主世界的大气，以及提供地表活动的线索。这些波还可以提供大气层成分组成的提示，一如大气层的结构影响受到波的增长而能有多大。

Strobel 说：“这里(冥王星)的大气层不完全是静态的;所有作用于大气层的力量并非于精确的平衡。这里有着大气层中的压力差，和可以用来推动风的地形特征。”