据Daily Mail网站报道:2015年新视野号探测器拍摄的照片,首次拍到冥王星表面类似沙丘状的结构体。后来发现这个遥远的矮行星上的沙丘是由微小的甲烷晶体组成。科学家一直不明白在这个风速低的行星上,沙丘是如何形成的。现在冥王星的弱引力被认为是甲烷晶体形成的关键原因之一。
新视野号探测器拍摄的冥王星表面
上图是NASA的新视野号探测器在2015年7月飞掠过冥王星时,拍摄的一张照片。从图中可以看见纹路细腻的“沙丘”,但冥王星是一颗冰冷的星球,表面覆盖着大量的冰层,大气层极薄,风速很低,这样一颗星球上怎么会出现沙丘呢?
研究人员通过一系列研究发现,冥王星上的这些沙丘,其实是来自微小甲烷晶体。在地球上,甲烷是以气态的形式出现,但在寒冷的冥王星,地表温度低至-220℃到-250℃,甲烷在这个环境下成为固态冰晶。
新视野号探测器拍摄的冥王星表面
这片甲烷晶体沙丘位于冥王星最有名的斯普特尼克冰冻平原边缘,经过研究发现沙丘间的间隔约为0.4到1公里之间,应为在大约10m/s的中等风速下沉积的大约200到300微米的甲烷冰粒。
通过新视野号探测器拍摄的图片可以发现,冥王星上有高耸的山脉(下图深色区域便是山区),山上被“冰雪”覆盖,沙丘就位于冰原靠近山脉旁。经研究,这些“冰雪”可能是固态的甲烷和氮,氮的熔点为-210℃左右,当白天太阳光照射在这里温度上升时,固体氮会升华成气体,并将固态的甲烷冰粒带到空中。
新视野号探测器拍摄的斯普特尼克冰冻平原
众说周知,沙丘是风将沙粒吹到空中进行运输,并顺势落下形成纹路清晰的沙丘。科隆大学的Eric Parteli博士解释:“在地球上,需要一定的风速才能将沙粒吹到空中,但只需20%的风力就能维持它的移动。冥王星是低重力和低大气压的星球,维持沙粒运输所需的风仅仅是地球的一百分之一。”平坦的冰原有利于从山区吹来的风的形成,这也就让飘在空中的甲烷冰粒飘荡在冰原上,最终形成甲烷冰粒沙丘成为可能。
新视野号探测器
这个耗资7亿美元的新视野号探测器,是NASA在2006年1月19日从美国肯尼迪航天中心发射升空的冥王星探测器,主要任务是探测冥王星、冥卫一,以及位于柯伊伯带的小行星群。这颗探测器是人类有史以来最快的飞行器,以3.1万英里的时速前进,在2015年7月14日近距离飞掠过冥王星,并对冥王星进行观测。
图中可看见冥王星之心左半叶的斯普特尼克冰冻平原
这次观测传回了大量冥王星清晰的照片,正是这次观测,发现了一个横跨大约1590公里的巨大、浅色区域——冥王星之心,其左叶是斯普特尼克冰冻平原。这片平原是一个主要由固态氮冰,另外还有固态甲烷和一氧化碳填满的深盆地,有猜测该盆地来自一次柯伊伯带小行星的撞击形成。
这次曝光的冥王星沙丘,就位于斯普特尼克冰冻平原边缘。在距离太阳如此遥远的星球上,在这颗如此冰冷的星球上,还能看见多样化的风貌,让这颗孤独星球变的生动起来!
而在这片沙丘所在的斯普特尼克冰原下150—200千米处,很可能是一个深达100千米的冰冻海洋。有海洋的存在,你觉得这片区域里会有生命的存在吗?
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