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漫長升華,年輕的平原,冥王星何以動态結冰?

氣固共存,翻騰的冰原,冥王星上的神奇活動

冥王星上的奇異多邊形現在有了科學解釋

其他星球上也會發生結冰活動。

漫長升華,年輕的平原,冥王星何以動态結冰?

(圖解:利用NASA新視野号任務資料創造的冥王星合成圖。 圖源:NASA/約翰·霍普金斯大學應用實體學實驗室/西南研究院)

冥王星從地質學上來說是活行星。

一項新的研究指出,2015年于這顆矮行星上首次發現的奇異幾何圖形是升華活動正在進行的迹象。

新模型表明NASA新視野号飛船在一次近天體探測飛行中發現的冥王星多邊形氮冰未經曆液态就由水蒸氣直接凝華形成。

漫長升華,年輕的平原,冥王星何以動态結冰?

(圖解:“冥王星之心”巨大冰原 圖源:NASA/JHUAPL/SwRI)

文章第一作者,英國埃克塞特大學研究員阿德裡安·莫裡森(Adrien Morison)稱他的團隊基于模組化首個解釋了冥王星表面多邊形的成因。

“盡管離太陽非常遠且隻有很有限的内部能源,冥王星在地質學層面仍是活躍的,”莫裡森在一次大學講話中說道,“星球表面狀态允許大氣層中的氮氣與固态氮共存,包括在斯普特尼克平原(Sputnik Planitia)也是這樣。”

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(圖解:NASA新視野号飛船于2015年7月14日冥王星近天體探測飛行中拍攝的照片顯示,冥王星冰封的斯普特尼克平原表面布滿了翻騰的“冰元胞”,它們受對流影響不停翻滾,十分年輕。 圖源:NASA/約翰·霍普金斯大學應用實體學實驗室/西南研究院)

斯普特尼克平原橫跨赤道,整體呈巨大橢圓形,構成了冥王星上最顯著的地質特征。2016年,該平原被普遍稱為Sputnik Planum(曾為該平原的非正式名稱,意即“斯普特尼克高原”),當時的預測認為該區域面積為347500平方英裡(即90萬平方公裡),至少深約1.2到1.8英裡(即2到3千米)。

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(圖解:冥王星全球彩色地圖 圖源:NASA/JHUAPL/SwRI)

新研究進行了數值模拟,模拟顯示,斯普特尼克平原升華作用下,冥王星上的氮氣降溫形成與新視野号照片所示大小及地形起伏一緻的多邊形。新模型顯示斯普特尼克平原的升華活動開始于100萬到200萬年前,與更大型的全球氣候模型結果一緻。

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(圖解:斯普特尼克平原西部區域 圖源:NASA/JHUAPL/SwRI)

研究團隊指出,升華活動也可能發生于太陽系的其他冰封的天體,包括海王衛(Triton,海王星的一顆大型衛星)以及太陽系中更為遙遠的柯依伯帶天體厄裡斯星(Eris)和鳥神星(Makemake)。我們可能需依靠飛船完成對于這些天體表面所需要做的更多觀察。迄今為止還沒有既定任務安排探索這些星球。

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(圖解:新視野号視角下的幻彩冥王星 圖源:NASA/JHUAPL/SwRI)

冥王星是太陽系中已知體積最大、品質第二大的矮行星,也是柯依伯帶天體中最早被發現的天體。它按照比水星軌道更偏離正圓的軌道上圍繞太陽轉動,其體積約為月球的三分之一。

冥王星的天文符号是, 也用于占星術。 它以羅馬神話中的冥神命名。 新的類冥王星和冥王星都被稱為矮行星。

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(圖解:藝術創作——從冥王星衛星看冥王星及其衛星 圖源:NASA, ESA and G. Bacon (STScI))

1930年2月18日冥王星被後,冥王星被認定為位于太陽系最外層的第九大行星,直到2006年8月24日國際天文學聯合會(IAU)重新定義了太陽系大行星為止。越來越多的類冥王星(即柯依伯帶上體積相似的天體)被發現,更精确的定義也随之産生。自那時起,冥王星被歸類為矮行星,獲編小行星134340号,也被稱為冥神星。

2006年1月,新視野号向冥王星發送了首個太空探測器,該探測器于2015年7月14日從距冥王星12500千米處飛過。

漫長升華,年輕的平原,冥王星何以動态結冰?

(圖源:NASA/約翰·霍普金斯大學應用實體學實驗室/西南研究院)

BY: 伊麗莎白·豪威爾(Elizabeth Howell)

FY:盛酒釀丸子的碗

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