@ 2016.09.21 , 14:00

冥王星表面的巨大「爱心」怎么来的?

可论证的是,在与冥王星有关的事实中,最值得注意的是这颗矮行星有一个巨大的心脏。当然它并不是一个真正的心脏,而是一个主要由氮冰构成的巨大心形区域。

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现在感谢一项新研究,我们知道这一名为汤博区(Tombaugh Regio)的地方,是如何形成的。我们需要了解的是,冥王星的心不仅仅只有冰而已,它是一个巨大冰川组。这些冰川上的冰主要由氮构成,但它也混合着一些甲烷和一氧化碳。

但这些东西怎样形成心形的呢?法国巴黎第六大学的研究人员们,利用NASA新视野号数据和一个冥王星大气层在五万年期间发展过程的模拟模型,给出了答案。

主要研究员Tanguy Bertrand表示:“冥王星的表面混合着一般不会在地球上天然存在的各种冰:氮、甲烷和一氧化碳。我们研发出了一个冥王星表面的热模型,希望能够理解冥王星全球范围内其冰的凝结和升华机制。”

汤博区中看起来平滑的左半边是宽一千公里的斯普特尼克平原(Sputnik Planum),在这个平原的所有冰下方,实际上是一个向下延伸了四公里的深盆地。

研究人员们表示,那样的峡谷充当着某种冷却抽集器的功能,冰聚集在它延伸的范围之内,尤其是氮和一氧化碳。

为了发现这一点,研究人员们的模拟将氮、一氧化碳和甲烷冰分散到冥王星上,这一混合物厚度约为几毫米。他们在模拟中考虑到了冥王星上的高低地形,包括斯普特尼克平原盆地和另外两个主要火山口,接着他们等待着冥王星上的千年时光一闪而过。

Bertrand表示:“我们发现这一心形很大程度上由挥发性较高的氮冰构成,它不可避免地于盆地中积累,并形成了永久性的冰库,就像新视野号观察到的那样。之所以会这样是因为氮的固体-气体平衡。在盆地底部,大气层的压力(即气态氮)更高,因此霜点比外部更高。其结果是氮宁愿在这里凝结成冰。一氧化碳冰的挥发性与氮差不多,它在盆地中也完全与氮分隔开了。”

甲烷冰则没有受到斯普特尼克平原的限制,人们可以在覆盖着冥王星两个半球的霜中找到它的身影,当然它也会出现在上述盆地中。

这些发现被发表在《自然》上,这意味着冥王星不再像科学家们先前设想的那样,需要地下的隐藏氮储藏库来为斯普特尼克平原的冰川提供氮。

感谢冥王星上冰川景观随着它的季节发生的缓慢变化,新研究发现了更加引人注目的事情。我们指的确实是缓慢,冥王星上的一年等于地球上的248年,这意味着它上面的季节需要几十年才会变换一次。不过当冥王星山季节变化的时候,斯普特尼克平原最深处也是最冷的地方,依旧会被冰冻着;而斯普特尼克平原上的浅表地区则会有更多气体和冰的运动。

如果你在上百年的时间里给冥王星拍一段延时视频会得到什么呢?一颗跳动的心。

多赞。冥王星,我们的心也在为你融化。

本文译自 ScienceAlert,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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