冥王星多了項新特徵,接近絕對零度的地表出現甲烷沙丘

作者 | 發布日期 2018 年 06 月 01 日 13:42 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly

儘管冥王星的大氣薄弱到幾乎不存在,它仍然擁有我們認為必須在風力作用下才能形成的沙丘。當然其組成成分與地球沙丘不相同,一組國際團隊分析認為,冥王星沙丘來源應該是凍結的氮和甲烷冰粒。



新研究由英國普利茅斯大學地理學家 Matt Telfer 領導,德國科隆大學、美國楊百翰大學科學家合著,該團隊從美國太空總署新視野號(New Horizons)於 2015 年飛越冥王星的數據中發現了沙丘,坐落於冥王星之心左方寬 1,000 公里的史波尼克高原(Sputnik Planitia)邊緣,延伸至 Al Idrisi Montes 山脈,不像一般沙丘如同麵條平行風向,照片中的沙丘看起來更像垂直,有的延伸超過 19 公里,《Ars Technica》報導,這種類型的沙丘通常出現於擋住風的高大物體下風處。

《衛報》報導,根據楊百翰大學地質科學系副教授 Jani Radebaugh 說法,類似於中國塔克拉瑪干沙漠沙丘的形成方法,儘管組成成分南轅北轍。

沙丘是一種在風力作用下堆積沙粒的地貌,但冥王星大氣厚度比地球大氣薄 10 萬倍,大氣成分主要為氮氣、甲烷、一氧化碳,雖然有中等風速(可能達到時速 30~40 公里),但照理說還無法強勁到能雕刻沙丘,因此,研究人員想了解到底是什麼機制讓冥王星也出現類似地球的景觀。

分析發現,當陽光照射到冥王星地表時(接近絕對零度,約 -230℃),溫度稍微升高,會導致附近山脈峰頂凍結的氮直接昇華──從固態變成氣態,此時甲烷冰粒像爆米花一樣噴出至大氣,風便能發揮微弱的搬運功能;而當冰粒滑落撞擊地表時又會再踢出更多顆粒、重新飛入空中再墜落,這個過程可能循環數十次,數千年後,便形成了新視野號成像中的沙丘特徵。

此外,分析表明沙丘從形成至今最多只存在 50 萬年,代表即使遙遠寒冷如冥王星的世界也在不斷變化,多采多姿。

團隊還需觀察沙丘高度、最活躍的年代、未來還會發生什麼變化等,雖然新視野號已掠過冥王星,目前正在探索一顆古柏帶天體小行星 486958(2014 MU69),距離冥王星遠達 16 公里,但科學家還會持續透過數據模擬更多冥王星風貌。新論文發表在《科學》(Science)期刊。

(首圖來源:普利茅斯大學

延伸閱讀:

關鍵字: ,