[天之文]冥王星刃狀地貌新論

   科學(xué)家借助類(lèi)似于氣象學(xué)家預(yù)報(bào)天氣的模型以及針對(duì)冰雪蒸發(fā)物理過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬,在冥王星上發(fā)現(xiàn)了之前只在地球上見(jiàn)到過(guò)的冰雪地貌。


  冥王星上非正式名稱(chēng)為塔耳塔羅斯山脊(Tartarus Dorsa)的區(qū)域刃狀的地貌,由NASA的新視野號(hào)探測(cè)器在2015年7月拍攝。(圖片提供:NASA/JHUAPL/SwRI)

  這種由侵蝕作用形成的地貌叫做“齒列冰錐”(penitente),是碗狀的凹陷,刃狀的尖頂沿著邊緣升起數(shù)百英尺高。

  這項(xiàng)由多倫多的約克大學(xué)的約翰 穆?tīng)枺↗ohn Moores)領(lǐng)導(dǎo)、與約翰 霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室和NASA戈達(dá)德太空飛行中心的科學(xué)家合作完成的研究表明,只要具備類(lèi)似的環(huán)境條件,這樣的冰雪地貌可能也會(huì)在其他星球上出現(xiàn)。

  人們?cè)谮ね跣巧戏钦矫Q(chēng)為塔耳塔羅斯山脊的地區(qū)辨認(rèn)出了這樣的山脊,說(shuō)明大氣的存在是齒列冰錐形成的必要條件——而穆?tīng)柗Q(chēng),這可以解釋為何之前在其他無(wú)大氣的冰態(tài)衛(wèi)星或矮行星上看到這樣的結(jié)構(gòu)。他又補(bǔ)充道:“但環(huán)境上奇特的差異會(huì)形成尺度相差很大的地貌。這項(xiàng)對(duì)地球齒列冰錐模型的檢驗(yàn)說(shuō)明,只要條件恰到好處,我們就可能會(huì)在太陽(yáng)系其他地方以及其他的行星系中找到這樣的結(jié)構(gòu)。”

  研究小組還包括來(lái)自約克大學(xué)的克里斯蒂納 史密斯(Christina Smith)、來(lái)自APL的安東尼 托伊戈(Anthony Toigo)以及來(lái)自戈達(dá)德太空飛行中心的斯科特 古澤維奇(Scott Guzewich)。他們將這一模型與NASA的新視野號(hào)探測(cè)器在2015年拍攝的冥王星進(jìn)行了比較。冥王星的山脊比地球上的同類(lèi)要大得多,高度超過(guò)了1600英尺(約合500米),彼此間隔2-3英里(3-5千米)。

  穆?tīng)栒f(shuō):“解釋地球上類(lèi)似地貌形成的理論預(yù)言了如此龐大的尺度。實(shí)際上,我們可以讓尺度和分離距離、山脊的走向,還有年齡同理論吻合:現(xiàn)在有3條證據(jù)支持山脊作為齒列冰錐的觀點(diǎn)?!?/p>

  穆?tīng)柗Q(chēng),雖然冥王星的環(huán)境與地球迥異(溫度要低得多,大氣稀薄得多,太陽(yáng)暗得多,地表的冰雪由甲烷和氮而不是水分構(gòu)成),但同樣的自然定律也是適用的。他又補(bǔ)充說(shuō),NASA與APL在作出該發(fā)現(xiàn)的合作組中發(fā)揮了關(guān)鍵作用:二者都借助類(lèi)似于氣象學(xué)家預(yù)報(bào)地球天氣的模型提供了冥王星大氣的背景信息。這是穆?tīng)栕约旱凝X列冰錐模型關(guān)鍵的組成部分之一,沒(méi)有它,這個(gè)發(fā)現(xiàn)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

  這些發(fā)現(xiàn)刊登在本周的《自然》雜志上。