冥王星神秘多邊形地帶成因獲解
2016-06-04 來源: 科技日報社
冥王星冰面上神秘多邊形的成因終于獲得解釋。發(fā)表在近日出版的《自然》雜志上的兩篇論文顯示，這種奇特的多邊形極有可能是數(shù)千米厚固態(tài)氮氣層之間對流所導(dǎo)致的。
冥王星赤道地區(qū)著名的“心型區(qū)”左側(cè)有一個巨大的橢圓形盆地，被稱為史波尼克高原。這里富含氮、一氧化碳和甲烷冰。根據(jù)此前的發(fā)現(xiàn)，其中不少由氮氣形成的冰呈現(xiàn)出奇特的多邊形。為了解釋這塊地形的形狀，科學(xué)家們提出了熱脹冷縮和對流兩種假設(shè)。
在新研究中，美國圣路易斯華盛頓大學(xué)的威廉·麥金農(nóng)和他的研究團(tuán)隊使用“新視野”號航天器的測量數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)?shù)暮穸瘸^一千米時，就會發(fā)生對流，而只有這樣冥王星的熱力學(xué)流動條件才能得到解釋。他們通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，對流產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)可以解釋多邊形巨大的橫向?qū)挾?。根?jù)史波尼克高原表面冰層縱向的移動速度，他們估計每過50萬年，整個地區(qū)的表面就會完全更新一次。
研究人員稱，類似冰層不斷更新對流的過程可能也發(fā)生在其他柯伊伯帶的行星上。這一區(qū)域是海王星軌道以外的一個圓盤狀區(qū)域，被認(rèn)為存在彗星、小行星和其他含冰天體。
在另一項研究中，美國普渡大學(xué)的亞歷山大·特羅布里奇和他的研究團(tuán)隊通過使用史波尼克高原上氮冰數(shù)值模型，也得出了冥王星上存在強有力對流現(xiàn)象的結(jié)論。此外，研究人員稱，氮冰缺乏脆性變形的特點也足以將此前的熱脹冷縮假設(shè)排除在外。
2015年7月，美國國家航空航天局的“新視野”號探測器在飛行了9年、跋涉近50億公里后終于成功飛掠冥王星。這次飛掠也為科學(xué)家了解這顆“冰凍星球”提供了大量觀測數(shù)據(jù)。最新發(fā)回的圖像分辨率達(dá)到每像素80米?？茖W(xué)家通過這些圖像能更好地分析冥王星不同類型的地形，確定其形成過程。
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