蓝天、山川及神秘卫星 冥王星幽远美丽

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【大纪元2015年10月17日讯】(大纪元记者张秉开综合报导)美国航空航天局(NASA)发表冥王星的首批研究结果,确认这颗太阳系最边缘的行星有蓝天、大气、高山、冰原甚至有下雪天等各种地质学和气候学特征,是一颗美丽而充满神秘色彩的星球。“新视野”号探测项目首席科学家阿兰‧斯特恩惊叹:“它真是太复杂了,要研究明白将是非常艰钜的工作。”

据航空航天局10月16日的消息,其华盛顿总部的行星学研究总监吉姆‧格林(Jim Green)说:“‘新视野’号探测器所发现的不仅改写了教科书,而且激发当代及未来的人类继续探索更多东西。”

自今年7月14日,“新视野”号探测器从最近距离观测冥王星以来,科学家越来越发现这颗月球直径三分之二大的星球非常复杂,不仅有各种各样的地质构造如山川、冰原及大气现象如蓝天和天气,而且还有五颗谜一般的卫星。

美国航空航天局的科学家于10月16日在《科学》杂志上发表研究,总结论述冥王星是一个“复杂而迷人的”世界。 另据天文学网站space.com10月15日报导,“新视野”号项目首席科学家、美国西南研究所的阿兰‧斯登(Alan Stern)惊叹道:“它真是太复杂了,要研究明白将是非常艰钜的工作。”

水冰山高达数公里 地质活动很活跃

冥王星的冰原与山川(NASA/JHUAPL/SwRI)
冥王星的冰原与山川(NASA/JHUAPL/SwRI)

以前,天文学家认为冥王星表面覆盖氮、一氧化碳和甲烷冰。现在发现不是那样。冥王星有几公里高富含水冰的冰山。比如水冰山诺盖山脉(Norgay Montes)和希拉里山脉(Hillary Montes)比周围地域高2~3公里。其它一些低矮的山脉可能是浮冰,从岩床分离而漂浮在液氮海洋上。

冥王星地貌的多样性和复杂性出乎科学家的意料。(NASA)
冥王星地貌的多样性和复杂性出乎科学家的意料。(NASA)

冥王星缺乏陨坑,说明其地质活动很活跃,有像地球一样的冰川和造壳运动,使星体表面不断更新。科学家对此很惊讶,因为之前认为这些太阳系边缘的行星都已经“死亡”,不会有任何地质活动。斯登表示,发现冥王星在45亿年后仍有这样活跃的地质活动,这是不可思议的。

有蓝天及下雪天 大气成分为氮、甲烷及一氧化碳

冥王星的温度极低,为零下172至238摄氏度,可能和248年围绕太阳转一圈有关。但是,斯登说:“冥王星有非常明显的气候周期,可能有下雪天,只是雪会升华回大气。”大气压很低,只有地球的0.001%,比预想的低很多。而且有雾天,大气颗粒可以高达150公里。冥王星的大气成分有氮气、甲烷及一氧化碳。

北美当地时间7月14日,新视野号探测器在1.2万公里的最近距离,拍摄冥王星的表面照片。(NASA)
北美当地时间7月14日,新视野号探测器在1.2万公里的最近距离,拍摄冥王星的表面照片。(NASA)

冥王星为红色星球,但是科学家分析其原因不同于火星。冥王星可能存在一种碳氢化合物──托林(tholin),它在太阳紫外线及宇宙射线的照射下,与甲烷相互作用而造成红色。

让人惊奇的还有,冥王星有蓝天。斯登说:“谁会想到古柏带(Kuiper belt)上有一个蓝色星球?它是那么的光彩夺目。”古柏带是太阳系边缘的一个行星带。

冥王星地表有神秘的树皮地形,绵延数百公里。(NASA/JHUAPL/SWRI)
冥王星地表有神秘的树皮地形,绵延数百公里。(NASA/JHUAPL/SWRI)

科学家分析,冥王星的大气中有灰色或红色的烟雾粒子散射蓝色光,而且高层大气中有托林成分以及紫外线会将这里的含氮和甲烷粒子分解和电离。这些复杂的成分互相组合成小颗粒;其中的挥发性气体凝结并以冰霜的形式覆盖在这些颗粒上,最后颗粒会落向地面,因此形成美丽的蓝天景象。

五颗谜一般的卫星

冥王星的最大卫星卡戎地形十分复杂,一条为美国大峡谷(Grand Canyon)4倍长的巨大峡谷横穿表面。(NASA/JHUAPL/SwRI)
冥王星的最大卫星卡戎地形十分复杂,一条为美国大峡谷(Grand Canyon)4倍长的巨大峡谷横穿表面。(NASA/JHUAPL/SwRI)

冥王星有五颗卫星,它们分别是卡戎(Charon)、尼克斯(Nix)、许德拉(Hydra)、科伯罗司(Kerberos)及斯堤克斯(Styx)。卡戎是其中最大的卫星,平均直径1,207公里,其余的平均直径均不到100公里。

其中,卡戎的地形十分复杂,也是出乎意料有山川、高地、陨坑等构造。尤其是,其赤道区域有一条长1,610公里的宏伟壮观的巨大峡谷(裂缝),为北美亚利桑那州大峡谷(Grand Canyon)长度的4倍。峡谷南部是平原,上面的山崖沟壑均较平坦。休斯敦月球与行星研究所的科学家保罗‧施耐克(Paul Schenk)分析,这种地形可能是冰火山作用(cryovolcanism)的结果。

本图左边为冥王星第二号卫星尼克斯(Nix),右边为较大、较不规则的冥王星第三号卫星许德拉(Hydra)。(NASA)
本图左边为冥王星第二号卫星尼克斯(Nix),右边为较大、较不规则的冥王星第三号卫星许德拉(Hydra)。(NASA)

对于其余四颗小卫星,尼克斯和许德拉似乎很特殊,有非常高的反光率。这让科学家感到困惑不解:为什么尼克斯和许德拉的地表会在几十亿年间一直保持光亮(高反光特点)?

责任编辑:李熙

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