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這顆又“矮”又“髒”的冥王星上竟出現了神秘沙丘,究竟是何物?

據Daily Mail網站報導:2015年新視野號探測器拍攝的照片, 首次拍到冥王星表面類似沙丘狀的結構體。 後來發現這個遙遠的矮行星上的沙丘是由微小的甲烷晶體組成。 科學家一直不明白在這個風速低的行星上, 沙丘是如何形成的。 現在冥王星的弱引力被認為是甲烷晶體形成的關鍵原因之一。


新視野號探測器拍攝的冥王星表面

上圖是NASA的新視野號探測器在2015年7月飛掠過冥王星時, 拍攝的一張照片。 從圖中可以看見紋路細膩的“沙丘”, 但冥王星是一顆冰冷的星球, 表面覆蓋著大量的冰層, 大氣層極薄, 風速很低,

這樣一顆星球上怎麼會出現沙丘呢?

研究人員通過一系列研究發現, 冥王星上的這些沙丘, 其實是來自微小甲烷晶體。 在地球上, 甲烷是以氣態的形式出現, 但在寒冷的冥王星, 地表溫度低至-220℃到-250℃, 甲烷在這個環境下成為固態冰晶。


新視野號探測器拍攝的冥王星表面

這片甲烷晶體沙丘位於冥王星最有名的斯普特尼克冰凍平原邊緣, 經過研究發現沙丘間的間隔約為0.4到1公里之間, 應為在大約10m/s的中等風速下沉積的大約200到300微米的甲烷冰粒。

 冥王星上的沙丘究竟是怎麼形成的?

通過新視野號探測器拍攝的圖片可以發現, 冥王星上有高聳的山脈(下圖深色區域便是山區), 山上被“冰雪”覆蓋, 沙丘就位於冰原靠近山脈旁。

經研究, 這些“冰雪”可能是固態的甲烷和氮, 氮的熔點為-210℃左右, 當白天太陽光照射在這裡溫度上升時, 固體氮會昇華成氣體, 並將固態的甲烷冰粒帶到空中。


新視野號探測器拍攝的斯普特尼克冰凍平原

眾說周知, 沙丘是風將沙粒吹到空中進行運輸, 並順勢落下形成紋路清晰的沙丘。 科隆大學的Eric Parteli博士解釋:“在地球上, 需要一定的風速才能將沙粒吹到空中, 但只需20%的風力就能維持它的移動。 冥王星是低重力和低大氣壓的星球, 維持沙粒運輸所需的風僅僅是地球的一百分之一。 ”平坦的冰原有利於從山區吹來的風的形成, 這也就讓飄在空中的甲烷冰粒飄蕩在冰原上, 最終形成甲烷冰粒沙丘成為可能。


新視野號探測器

關於新視野號探測器

這個耗資7億美元的新視野號探測器, 是NASA在2006年1月19日從美國甘迺迪航太中心發射升空的冥王星探測器, 主要任務是探測冥王星、冥衛一, 以及位於柯伊伯帶的小行星群。 這顆探測器是人類有史以來最快的飛行器, 以3.1萬英里的時速前進, 在2015年7月14日近距離飛掠過冥王星, 並對冥王星進行觀測。


圖中可看見冥王星之心左半葉的斯普特尼克冰凍平原

這次觀測傳回了大量冥王星清晰的照片, 正是這次觀測, 發現了一個橫跨大約1590公里的巨大、淺色區域——冥王星之心, 其左葉是斯普特尼克冰凍平原。 這片平原是一個主要由固態氮冰, 另外還有固態甲烷和一氧化碳填滿的深盆地, 有猜測該盆地來自一次柯伊伯帶小行星的撞擊形成。

這次曝光的冥王星沙丘, 就位於斯普特尼克冰凍平原邊緣。 在距離太陽如此遙遠的星球上, 在這顆如此冰冷的星球上, 還能看見多樣化的風貌, 讓這顆孤獨星球變的生動起來!

而在這片沙丘所在的斯普特尼克冰原下150—200千米處, 很可能是一個深達100千米的冰凍海洋。 有海洋的存在, 你覺得這片區域裡會有生命的存在嗎?


作者:望萌, 審核:于新陽, 更多精彩, 請看:

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