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期间采集大量珍贵数据

2018-06-04 公司新闻
  在此之前,科学家们一度认为,冥王星的大气层过于稀薄,风力会很弱,因此难以产生类似地球上那样的沙丘状地形,但是很显然情况可能要比我们想的更加复杂。
 
  这项发现所依据的数据来自2015年7月份飞越冥王星附近的“新视野号”飞船。2006年1月发射升空,在太空飞行将近10年之后,“新视野号”飞船在2015年从冥王星附近飞过,时速超过5.8万公里,期间采集大量珍贵数据。
 
  在本次开展的这项研究中,科学家们对冥王星表面的“斯普特尼克”平原进行了观察分析,从图像上看,这一广袤区域似乎被大量沙丘覆盖。在这个巨大平原的周围,是高出周围地面达5000多米的巨大山脉,科学家们相信这些山脉是由坚硬的水冰组成的。
 
  细致的分析结果表明,这片区域的沙丘与沙丘之间间隔大约400米~1公里,成分主要是粒径在200~300微米的固体甲烷颗粒,这种粒径大小大致与地球上沙漠中的沙子相仿。
 
        相关研究论文的第一作者是英国普利茅斯大学的自然地理学家马特·特尔弗(Matt Telfer)表示:“我们当然不可能看清一粒粒的沙子,但我们可以辨认出沙丘,推断其基本物理参数,并反过来测算形成这种地形所需要的大气密度。”
 
  他补充道:“更具体的说,我们可以测算沙丘之间的间距,并推算形成这些沙丘所需的风力大小,然后将这些参数加入物理模型,最终计算出这些沙丘的沙粒粒径。”
 
  要想形成沙丘,大气密度必须要到一定程度,以便形成足够强的风力来搬运沙粒。但乍一看,冥王星似乎并不具备类似的条件。
 
  但特尔弗博士和同事们的计算结果显示,这些沙丘的所在地可能是冥王星上最开阔平坦的地区之一,这里的风速可以达到每秒10米左右,足以移动沙粒。
 
  科学家们相信这些沙丘是由固体甲烷颗粒形成的,或许其中还有固体氮气颗粒成分,而那些存在于山区的高山积雪和冰川,可能也是甲烷成分。
 
  驱动甲烷“沙粒”运动的动力,可能与遥远的太阳有关:阳光的照射使冥王星地表稍稍升温,一旦温度超过氮的凝结温度:-230摄氏度,此时氮就会开始升华,或者说从固体状态直接变成气体。
 
  当混合物中的固体氮“沙粒”升华而从地下喷出,它会将大量固体的甲烷“沙粒”带到空中,加上地面上的风力驱动,甲烷“沙粒”就会发生明显的位移。
 
  特尔弗表示:“能够获得对这个世界的崭新认识,并确认它并不仅仅是游荡在太阳系边缘的一个死气沉沉的冰雪世界,这令人兴奋。我们看到的是一个不断改变,充满活力的世界。”这一观点得到了在同一期《科学》杂志一并发表的另一篇文章的支持:美国康奈尔大学的天文学家亚历山大·海耶斯(Alexander Hayes)教授引述了已故的英国著名天文节目主持人帕特里克·摩尔(Patrick Moore)在1955年描述冥王星的一段话:“…一头扎入幽暗,寂静,荒芜,以及死亡的极寒之中”,海耶斯教授指出,这种描述可能将需要一些改变。
 
  海耶斯指出,现在我们认识到,冥王星实际上是一颗由内部热量,极端的季节变化以及升华的固态冰物质共同驱动,因而拥有地质多样性,动态活跃的星球。他认为,冥王星不是帕特里克·摩尔所言的那样,是“太阳系的边疆”,而更应该是通向鲜有探索的柯伊伯带的大门。而此次在冥王星表面发现沙丘这件事本身,可能也将成为太空探索历史上的一个有趣片段。
 
  至此,冥王星将加入地球,金星,火星以及土卫六,甚至是67P彗星一起,成为存在沙丘地形的天体之一。
 
  英国开放大学教授莫妮卡·格莱迪(Monica Grady)认为,这项发现同时也提出了一些有趣的问题,比如在围绕其他恒星运行的系外行星系统中,在那些行星上是否也可能存在类似的沙丘地形?
 
  她说:“它让你意识到,你必须保持开放的头脑,比如说,类似的地形在不同的世界里可能会以不同的方式形成。它让你思考,在太阳系之外的那些遥远世界中,事情会是什么样?因为此刻我们无法看清它们的地表,但总有一天我们将能够做到这一点。或许那时我们也会目睹一些让我们感到熟悉的景象,比如说沙丘地形。而冥王星上沙丘的成因与地球上沙丘成因之间的差异性会提醒我们,或许那里沙丘的成因也是很不一样的。”
 
  在飞越冥王星之后,“新视野号”飞船正在继续朝着柯伊伯带深处飞行,预计将在2019年1月1日飞过一颗编号为2014 MU69的冰冻小天体。北京时间6月4日消息,科学家们日前宣布,他们在冥王星表面发现了固态甲烷形成的沙丘。
 
  有关发现已经以论文形式发表在《科学》杂志上。这项发现表明,这个遥远的世界可能要比我们原先想象的更加活跃。