[天之文]冥王星刃狀地貌新論

   科學(xué)家借助類似于氣象學(xué)家預(yù)報天氣的模型以及針對冰雪蒸發(fā)物理過程的計算機(jī)模擬,在冥王星上發(fā)現(xiàn)了之前只在地球上見到過的冰雪地貌。


  冥王星上非正式名稱為塔耳塔羅斯山脊(Tartarus Dorsa)的區(qū)域刃狀的地貌,由NASA的新視野號探測器在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。

  這項由多倫多的約克大學(xué)的約翰 穆爾(John Moores)領(lǐng)導(dǎo)、與約翰 霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室和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,只要具備類似的環(huán)境條件,這樣的冰雪地貌可能也會在其他星球上出現(xiàn)。

  人們在冥王星上非正式名稱為塔耳塔羅斯山脊的地區(qū)辨認(rèn)出了這樣的山脊,說明大氣的存在是齒列冰錐形成的必要條件——而穆爾稱,這可以解釋為何之前在其他無大氣的冰態(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)境上奇特的差異會形成尺度相差很大的地貌。這項對地球齒列冰錐模型的檢驗說明,只要條件恰到好處,我們就可能會在太陽系其他地方以及其他的行星系中找到這樣的結(jié)構(gòu)?!?/p>

  研究小組還包括來自約克大學(xué)的克里斯蒂納 史密斯(Christina Smith)、來自APL的安東尼 托伊戈(Anthony Toigo)以及來自戈達(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的新視野號探測器在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要大得多,高度超過了1600英尺(約合500米),彼此間隔2-3英里(3-5千米)。

  穆爾說:“解釋地球上類似地貌形成的理論預(yù)言了如此龐大的尺度。實際上,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?!?/p>

  穆爾稱,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,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:二者都借助類似于氣象學(xué)家預(yù)報地球天氣的模型提供了冥王星大氣的背景信息。這是穆爾自己的齒列冰錐模型關(guān)鍵的組成部分之一,沒有它,這個發(fā)現(xiàn)就無法實現(xiàn)。

  這些發(fā)現(xiàn)刊登在本周的《自然》雜志上。