NASA在冥王星发现了高达500米的巨型冰塔

NASA的新视野号航天探测器花费了近十年的时间,跋山涉水穿过太阳系来到冥王星,完成2015年历史性的飞越,当它到达那里时,发现冰塔高耸入天,达到惊人的500米高。

这是历史上第一次发现在地球以外,还有其他星球存在这种现象,而现如今新的研究表示,已经确定了这些凸起的山脊是受其大气的影响,而导致形成的。

你可以在上图中看见冥王星独特的刀刃型地形,这构成了它地狱背的区域,新视野号航天探测器曾在2015年7月飞过此区域。

图中山脊布满冰钉的自然奇观被称为“Penitentes(忏悔林)”,常见于地球上的高海拔地区,通常以塔、叶片、雪硬化成冰的形状,全都以相同的角度,相同的方向朝向太阳。

这种地表现象因其外观酷似忏悔的动作——一群人跪在地上忏悔——而得以命名。感谢来自加拿大约克大学的工程师约翰·莫尔斯(John Moores)所领导的研究团队,我们才能得以证明这一现象在地球以外地方也同样存在。

很显然,当美国航空航天局初次分析从新视野号探测器接收到的冰塔图像时,研究人员们并不知道这一形状的成因,而是称之为“复杂且令人费解的蓝灰色山脊模式,其间掺杂着红色的物质”。

对上述的冰塔缺乏了解的情况并不怎么令人感到惊讶,尤其是当你考虑到冥王星上的冰脊是高达500米的塔群时更是如此,它们的高度是地球上类似冰脊的几百倍,而地球上的冰脊通常只垂直向上延伸一米(虽然最大值可达5米,即16英尺)。

但当莫尔斯和他的团队在计算机上运行冥王星大气环境的模型时,模拟结果再现了新视野号航天探测器所记录的忏悔林,而这可以帮助我们更好的理解,为什么我们还没有在太阳系的其他星球上观察到类似的塔。

“对在地狱背山脊上的忏悔林的鉴定表明,大气的存在对于忏悔林的形成是至关重要的,这便可以解释,为什么以前没有在其它无气的冰冷卫星或矮行星上发现这一现象,”莫尔斯如是说道。

“但环境中异乎寻常的差异,也会导致特征具有不同程度上的差别。”

就冥王星而言,它的气温比地球要冷得多,大气层要稀薄得多,但同样的物理原理在这儿也同样适用。

忏悔林是因侵蚀形成,即冰在非常寒冷的条件下,升华形成水蒸气,而不是融化成液体。

冥王星上的忏悔林是由甲烷和氮(而不像地球上是由水)所组成,尽管它们拥有庞大的规模,但其升华的过程却与在地球上相同。

“因为它们和地球上同样现象的形成拥有相同的原理,所以我们预测它们在冥王星上有着庞大的规模,”莫尔斯表示。

“事实上,我们是能够将它们的大小和间距,脊的方向以及它们的年龄进行匹配:这三份证据,支持我们将这些脊识别为忏悔林。”

科学家们此前推测,忏悔林也许存在于木星的卫星——木卫二上,但这是第一次在太阳系的其他星球上确认这一现象的存在。

现在,我们已经知道它同样发生在冥王星,研究人员表明,他们的建模技术可以帮助我们确定这一现象有可能在其他的哪些星球上也存在——无论远近。

“我们所建立忏悔林检测模型给了我们一个提示,即我们可能可以在太阳系的其他地方发现这些特征,”莫尔斯说道,“以及其它条件同样合适的星系。”

蝌蚪五线谱编译自sciencealert,译者 土豆同学,转载须授权