除了那颗心,新视野号还发现了冥王星这五大秘密

2016/03/20 dogstar 0 幻灯模式

2015年7月,新视野号近距离飞掠冥王星,发回了这颗矮行星的一系列惊艳照片。 图为新视野号飞掠冥王星概念图片

2015年7月,新视野号近距离飞掠冥王星,发回了这颗矮行星的一系列惊艳照片。 图为新视野号飞掠冥王星概念图片

行星不会说话,卑微的矮行星也同样不会。但如果人见人爱的矮行星能张嘴,它一定会说:你们怎么现在才喜欢我? 

冥王星就有权利“起身大呼”(矮行星也没有腿,不过没关系)。自2006年被驱逐出行星大家庭、降级成为太空飞石的一员之后,冥王星便长期被冷落。 不过,就在它被贬的同一年,新视野号飞船发射升空,开始九年的奔赴冥王星之旅。2015年7月,新视野号近距离飞掠冥王星,发回了这颗矮行星的一系列惊艳照片。一时间,地球上的人们开始关注、甚至爱上这个边缘地带的迷你世界。 

现在,飞船发回的40%数据已经处理分析完毕。基于这些数据,研究人员最近在学术期刊《科学》杂志上发表了五份论文。科学家发现,这颗之前不受待见的矮行星,可能是太阳系内最有趣的天体之一。透过这些论文,下面我们要说一说冥王星的五大最酷秘密! 

新视野号拍到冥王星表面的巨大爱心

新视野号拍到冥王星表面的巨大爱心(点击图片放大)

冰火山 

冥王星和它最大的一颗卫星卡戎,年龄几乎和太阳系一样,可以追溯到45亿年前。它们的表面本应伤痕累累,布满陨坑,但看起来相对光滑。类似的光滑区域一般年龄不大,通常是由于某种原因重塑了地面造成的。研究人员认为,冥王星和卡戎(Charon) 地下深处喷发出的水造就了它们的光滑表面。这些水可能因地下放射物质或是两个天体间的潮汐力而升温变热,最终喷涌而出。 

无论是何种原因,这些水喷发进太空瞬间即可成冰,只是恐怕没有人能看到如此壮观的场面。 

浮动的群山 

冥王星最显著,大概也是最讨人喜爱的特征,就是其表面巨大的心形图案。为了纪念1930年发现冥王星的天文学家克莱德·汤博( Clyde Tombaugh),这个心形区域被命名为汤博盆地(Tombaugh Basin)。

汤博盆地的西侧边缘有一些类似山脉的突出物,高度可达5公里,使得附近的表面看起来极为粗糙。在地球上,高山顶部会有冰雪覆盖,但这里的山完全是巨型冰块。在冥王星零下229° C的环境下,它们比地球上的岩质山脉更为持久。 而在这些水构成的冰块之下,则是由氮和一氧化碳冰块构成的“岩床”。由于“岩床”的密度比水要大,它们之上的巨型冰山就像水面上浮动的冰块。无论身处太阳系的任何地方,物理学的浮体定律可不会改变。 

2015年7月8日新视野号从600万公里外拍摄的冥王星和卫星卡戎

2015年7月8日新视野号从600万公里外拍摄的冥王星和卫星卡戎

奇特的卫星 

冥王星系统内并非只有冥王星和冥卫一卡戎,它们只是其中最大的两个,直径分别达到2372公里和1207公里。此外,它们还有另外四个形状不规则的小伙伴冥卫二尼克斯(Nix)、冥卫三许德拉(Hydra)、冥卫四科波若斯(Kerberos)、冥卫五斯提克斯(Styx),直径在25公里-43公里之间。这些冥王星的小卫星着实有点野,以本不该出现的方式运转。 

绝大多数的行星-卫星系统都进入到所谓的“引力同步”状态,即每个成员的轨道和自转在相互作用和影响下都相对稳定。但冥王星的四颗小卫星并非如此,自转速度非常快,这表明冥王星系统的岁数可能不及太阳系本身。相反,冥王星和查龙之间也可能不存在任何关联,直到有一天两者意外相遇,发生碰撞,造就了四个“野小子”。于是如今,我们就看到了现在这般的太空轨道之舞。 

新视野号拍摄的照片显示,冥王星大气存在霾层,这张照片里能看到大约20层。通常,这些霾层能够水平延伸数百公里,但并非严格平行于地表。例如图片左下方的有一处高度约5公里的霾层,其右边高度骤降。

新视野号拍摄的照片显示,冥王星大气存在霾层,这张照片里能看到大约20层。通常,这些霾层能够水平延伸数百公里,但并非严格平行于地表。例如图片左下方的有一处高度约5公里的霾层,其右边高度骤降。(点击图片放大)

充足的大气

由于个头太小,冥王星没法HOLD住太多的大气。看看火星就知道了,它具有足够的大气层保持住水,但水几乎都逃逸至太空,因为引力只有地球的39%。冥王星的引力更小,仅地球的6%,理论上没有能力拥有大气层。实际上,冥王星的大气层由氮气、甲烷、一氧化碳组成,它们也在往太空中一点点逃逸,只是逃逸的速度比天文学家预想的要慢的多。 

这是什么情况?答案就一个字,冷。冥王星远离太阳,温度极低,多数大气因凝结而沉降至表面。更高一些的大气会重新变成气态,但新的发现显示,它们要逃逸并不是之前科学家预计的那么容易。

活跃的表面

多数行星或卫星到了某个时候通常便不再发生什么变化。以月球为例,它可能具有一个熔融状的核心,但由于深埋地下,月球的其他部分依然寒冷,保持古老的状态。水星也具有类似的情况。

不过,冥王星又有些不同。(ps:很自然的加上了个“又”,囧)。其高温、液态、放射性的核心造就了冰火山,周期性的重塑表面,还能具有板块构造。在冥王星表面还能看到长长的裂隙,那是地下海洋冰冻膨胀,导致冥王星地壳被撕扯出现裂缝。

我们可能需要很多年之后才能重返冥王星,到那时这颗矮行星也许是另外一番模样。(编译/dogstar)