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冥王星表面現巨型蜘蛛地貌:「腿」長580千米

>冥王星表面現巨型蜘蛛地貌:「腿」長580千米

美國宇航局艾姆斯研究中心科學家、「新視野」號探測器地質組成員奧利弗-懷特介紹說,「冥王星的表面地形『織』出了好大一張蛛網。這些裂縫所形成的圖案,是我們在外太陽系空間中從未見過的,而且我們看出來,冥王星的任何地點所形成的圖案都不同。」


這些照片由美國宇航局「新視野」號探測器拍攝於2015年7月14日,並被科學家添加了顏色。照片顯示,這處地形由至少6條巨大的延伸狀裂縫組成,裂縫匯聚於近中心的一點。這些裂縫大致呈南北向排列,其中最長的一條長約580千米。科學家將這條裂縫非正式命名為「斯雷普尼亞溝」。東西向的裂縫較短,長度不到100千米。在北方和西方,這些裂縫延伸到北部高緯度地區斑駁、起伏的平原區;而在南方,裂縫則被刀片狀的「塔爾塔羅斯山脊」所截斷。需特別指出的是,這些裂縫明顯暴露出冥王星表面之下的紅色沉積層。


美國宇航局「新視野」號項目組科學家介紹說,這樣的裂縫在冥王星表面隨處可見,它們通常是出現於一個個長條形的範圍內,呈並列平行狀。這是由於冥王星表面水冰外殼全球性擴大造成的。裂縫如果呈輻射狀延伸,就可能形成「蜘蛛」狀地形;這種輻射狀的裂縫則可能是由於冰質外殼某一點集中受力從而形成裂縫匯聚點,比如冰質外殼表面之下某種物質突然湧出、爆發等。

這種輻射狀的「蜘蛛」地形在其它一些行星上也曾經看見過。比如,美國宇航局「麥哲倫」號飛船和「信使」號飛船曾經分別在金星和水星表面發現過這種現象;去年7月,當「新視野」號飛越冥王星時,還曾經發現另一種奇怪的地形,即由刀片狀山脊組成的「蛇皮」地貌。這種奇特的地形位於「湯博區」東部,而「湯博區」則是冥王星表面一處巨大心形地貌的正式名稱。美國宇航局已經公布了這處地形的細節,普通人只需要通過3D眼鏡就可以看到難以置信的畫面。


這些刀片狀山脊是這片廣闊區域的主要地形,正式名稱為「塔爾塔羅斯山脊」。它們由北向南排列,通常間距約數英里,高度達數百英尺。這種奇特的地形與太陽系外層看到的其它地形不同。在一幅全球照片中,這些刀片狀地形向東延伸很遠。「新視野」號項目組科學家一直在分別推測這種地形的起源,但至今未能形成共識。現有的理論包括冰體升華或甲烷冰的沉積形成的侵蝕地形。「新視野」號項目組科學家奧爾坎-烏穆爾汗則提出了另一種起源學說。烏穆爾汗表示,「在冥王星表面寒冷的環境中,甲烷水合物非常穩定,而且極其堅硬,因此它們在物理上很容易支撐所看到的刀片狀結構。然而,至今沒有在冥王星表面找到甲烷水合物的直接或明確證據。這是一個模稜兩可的選項。不過,我們強烈認可這種可能性。」「新視野」號項目組科學家威廉-麥金農介紹說,「這是一種奇特的、複雜的地形,綿延數百英里。與其說是地形地貌,不如說它們更像樹皮或龍鱗。我們確實需要時間來認識它們。這或許是冥王星內部的構造運動造成的,也可能是冥王星微弱的太陽光引起的冰體升化造成的。」


冥王星的蛇皮地貌只是「新視野」號的諸多發現之一。利用「新視野」號的探測數據,科學家們還發現冥王星的高大山脈或許與地球山脈很相似,其山巔可能覆蓋著厚厚的積雪。上個月,「新視野」號還發現,在冥王星表面克魯蘇區存在積雪覆蓋的綿延山脈。克魯蘇區長約3000千米,寬約750千米,其顯著特徵就是暗色表面。科學家們認為,這是由於表面覆蓋一層暗色的「索林」。索林是一種複雜的分子,甲烷暴露於太陽下時就會形成這種分子。克魯蘇區呈現多樣化地形地貌,從山脈到平原,還有大量的隕石坑和裂縫。在克魯蘇區東南方向,有一條長約420千米的山脈。這條山脈周圍遍布隕石坑,其間還有狹長的山谷。在最高的山峰坡面上,還覆蓋著一層明亮的物質,與周圍平原的暗紅色相比形成強烈的對比。


科學家認為,這種明亮的物質可能是冥王星大氣中的甲烷,它們以冰的形式凝結于山峰之上。「新視野」號項目組科學家約翰-斯坦斯伯里解釋說,「這種物質只覆蓋了山峰的上層斜坡,這表明甲烷冰就像地球大氣層中的水一樣,在高海拔地區會凝結成霜。」「新視野」號上拉爾夫/多光譜可見光成像相機採集的數據表明,山峰之上這些明亮的冰的位置與甲烷冰的分布高度一致。「新視野」號採集這些數據時距離冥王星大約33900千米,就是在2015年7月14日「新視野」號最接近冥王星45分鐘前。

上個月,「新視野」號發現在冥王星一個氮冰海洋上漂浮著水冰冰山,移動方式很像地球北冰洋上的冰山。科學家認為,這些巨大的冰山可能寬達數英里。在此之前,「新視野」號已經發現冥王星表面覆蓋著大量的水冰,比天文學家此前估測的數量要多得多。因此,冥王星上發現液態海洋和外星生命的可能性大增。美國宇航局將此地形看作是「冥王星迷人、豐富的地質活動的另一案例」。由於水冰密度比氮冰要輕,因此科學家認為這些水冰山能夠漂浮於氮冰海洋上,並像地球上的冰山一樣移動。


「新視野」號的新任務


在成功近距離飛越冥王星後,「新視野」號又盯上了下一個更小的天體--「2014 MU69」。「2014 MU69」是一個近期才發現不久的較小天體,直徑不到30英里(約合48公里),位於太陽系邊緣。「新視野」號正在向「2014 MU69」方向飛去。「新視野」號與「2014 MU69」近距離相遇時間將在2019年。「2014 MU69」的軌道在冥王星軌道之外大約16億千米。去年,美國宇航局將「2014 MU69」作為「新視野」號的下一個目標。與冥王星一樣,「2014 MU69」的軌道位於冰冷的「柯伊伯帶」中。


「2014 MU69」被認為比彗星平均大10倍,重1000倍,但它卻只有冥王星的1%大,質量也許只有冥王星的萬分之一。因此,科學家認為,「2014 MU69」將是一個極佳中轉站。「新視野」號項目組計劃向美國宇航局申請更多預算延長此項任務,用於對「2014 MU69」開展深入研究。


太陽系最大的冰火山

上個月,美國宇航局公布冥王星最新細節圖片,圖片顯示冥王星上存在大型山脈。科學家推測,這座山脈可能是一座冰火山。這是「新視野」號於2015年7月在冥王星表面發現的兩座可能的冰火山之一。這座疑似冰火山寬約150千米,高約4千米。「新視野」號項目組科學家將此冰火山命名為「萊特山」,以此來紀念萊特兄弟。如果確實如推測的那樣,這座山脈是一座火山,那麼它將是太陽系外層最大的火山。「新視野」號探測器地質組成員奧利弗-懷特介紹說,「這些山脈山頂之上都有一個巨大的洞穴。在地球上,這隻意味著一件事--火山。」


冥王星上發現的另一座可能的冰火山被命名為「皮卡爾德山」。兩座冰火山都位於冥王星的南極地區。美國宇航局行星科學家傑夫-摩爾表示,「我們暫時還沒有準備宣布在冥王星上發現了火山結構。但是,這些疑似火山看起來真的很像。我們認為它們很近似。」美國宇航局認為,如果冥王星上確實存在冰火山,這就意味著其表面可能覆蓋著不穩定的冰。

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