冥王星又回归了吗(这么大的事我可不敢乱吹)
导语:最新数据表明,这颗矮行星上已有五件怪事漂浮不定。
冥王星上的山脉、冰原和山谷闪耀在落日的余晖中,微亮的天空愈发朦胧起来。
摄影:NASA/JHUAPL/SWRI
撰文:Nadia Drake
在冥王星仅为马里兰州国家海港(NATIONAL HARBOR)那么大的一片区域内,就容纳着漂移的冰川、斑驳的地形、薄雾般的天空和色彩斑斓的风景地貌,其多样性令人叹为观止。最近来自新视野号项目的科学家发现,这颗遥远的矮行星远比他们想象的更怪诞,潜在的冰火山、浮动的巨山,还有行为乖张的卫星。
借助今年7月飞掠冥王星的新视野号宇宙飞船,科学家在本周一举行的“行星科学年度会议”上展示了一系列崭新的观察数据,结果大大超出人们的预期。
“团队的探索能力达到了A级别,但预测能力只能给F,”新视野号的首席研究员Alan Stern评价道。“冥王星玩的一手好牌。”
冰火山
冥王星南极地带的两个坑很可能是冰火山的喷口,它们坐落于两座庞大山体赖特山(Wright Mons)和皮卡德山(Piccard Mons)的顶端,每座山都有数千米高,100多千米宽,尺寸和形态上都类似于夏威夷盾状火山。但冥王星火山喷射的可不是炙热的岩浆,而可能是从地表下方的海洋涌出的氮和一氧化碳等物质混合而成的水状泥浆。
美国航空航天局艾姆斯研究中心(Ames Research Center)的Jeff Moore在会议报告中介绍,“新视野号团队尚未断定它们就是火山,但看起来确实神似。”
如若属实,它们可是首次发现于外太阳系的火山。尽管该团队计划通过其他数据加以印证,但已有几名成员急不可赖的做出肯定的暗示。
“这么大一座山,山顶有个洞,一般来说只能有一种解释,”艾姆斯研究中心的Oliver White笑道。“它们就是火山。”
反常的浮山
冥王星上的山可能更类似于海洋上的冰山,而不是陆地上的山脉。Moore透露说,这些大块头的冰山可能由水冻冰组成。在冥王星的部分区域,这些冰山足足有落基山那么庞大,但却能轻松的漂浮在氮冰和一氧化碳冰上。“就算是冥王星上最高大的山体,也可能只是漂浮的,”Moore在他的报告中推测道。
冥王星玩的一手好牌。——Alan Stern
在斯普特尼克冰原(Sputnik Planum)的西部边缘,庞大的水冻冰经过断裂和重组,生成成串的长有棱角的怪异冰体,大多有40千米宽5000米高,与既光滑又年轻的冰原形成视觉上的极大反差,Moore将这些冰体称作“反常地形”。最新分析表明,斯普特尼克冰原可能诞生于1000万年前,“从地质学上来说,就像是昨天刚刚出生,”Stern说道。“这是个重大的发现,意味着体型较小的行星在形成数十亿年后依然能有大规模的活跃现象。”
大量堑沟与藏匿的海洋
冥王星的部分表面光滑的难以置信,就像斯普特尼克冰原那样;但另一些区域又出奇的斑驳,看起来就像蛇皮一样;还有些区域呈现出撕裂般的地貌,例如斯普特尼克冰原西侧的维吉尔堑沟(Virgil Fossa),这些缝隙就好像冥王星在膨胀过程中撑裂地表时形成的。“缓慢冷凝的海洋就可以产生膨胀,”华盛顿大学圣路易斯校区的Bill McKinnon解释道。“如果冥王星的地表下隐藏着海洋,这也正是科学家们所猜测的,那么当海洋缓慢凝固时就会导致体积增大,于是地表受力产生撕裂。”
潜在的冰火山之一,赖特山宽约160千米 ,高约4000米,山顶周围布满了大大小小的凹坑。
摄影:NASA/JOHNS HOPKINS UNIVERSITY APPLIED PHYSICS LABORATORY/SOUTHWEST RESEARCH INSTITUTE
冰冷的大气层
在新视野号飞掠冥王星之前,科学家普遍猜测冥王星拥有蓬松的大气层,体积大约是冥王星的七八倍,其主要组成为氮气,且极易逃逸,以至于冥王星46亿年的生命中差不多有1公里厚的地表冰得以升华。
现在新视野号的科学家可以否定上述猜测了。冥王星的大气层可能不止那么大,逃逸速度也远没有那么快。“据最新分析,升华的冰层大约只有15厘米厚,”美国西南研究院(Southwest Research Institute)的Leslie Young说道。大多数氮气反倒保持在冥王星地表附近,这可能与冥王星大气层中较高的氰化氢含量有关,此前可没人想到会有这么多的氰化氢。对于冥王星的大气层来说,氰化氢的冷却作用极为重要,可以把大气层束缚在冥王星周围。
行为乖张的卫星
冥王星的四颗小卫星尼克斯(Nix)、斯提克斯(Styx)、科波若斯(Kerberos)和许德拉(Hydra)也将得以揭开真面目,和其他各种怪事一样,这四颗大宝贝的怪异程度也远超科学家的想象。科波若斯和许德拉看起来就像分别由两个更小的星体碰撞粘合而成,类似于罗塞塔号探测器(Rosetta spacecraft)观察到的形如鸭子的67P彗星。“过去的某个时刻,冥王星至少有六颗卫星,”地外文明搜索研究所(SETI Institute)的Mark Showalter曾在一次新闻发布会上说道。
其次,这些大宝贝的自转速度也颇为奇葩,几乎都远超科学家的预期,许德拉更是以每10小时自转一周的速度拔得头筹。“我们从未见过这样一套卫星系统,”Showalter叹道。另外,尼克斯地表上的微红火山口让科学家伤透了脑筋;科波若斯也不像科学家想象的那么暗淡,而是和其他三个兄妹一样明亮。
(译者:清泉石上流)
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