冥王星表面發現了固態甲烷形成的沙丘！

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科學家們日前宣布，他們在冥王星表面發現了固態甲烷形成的沙丘。

新視野號探測器發回的數據顯示冥王星是一顆地質上非常活躍的星球

有關發現已經以論文形式發表在《科學》雜誌上。這項發現表明，這個遙遠的世界可能要比我們原先想像的更加活躍。

在此之前，科學家們一度認為，冥王星的大氣層過於稀薄，風力會很弱，因此難以產生類似地球上那樣的沙丘狀地形，但是很顯然情況可能要比我們想的更加複雜。

這項發現所依據的數據來自2015年7月份飛越冥王星附近的「新視野號」飛船。2006年1月發射升空，在太空飛行將近10年之後，「新視野號」飛船在2015年從冥王星附近飛過，時速超過5.8萬公里，期間採集大量珍貴數據。

在本次開展的這項研究中，科學家們對冥王星表面的「斯普特尼克」平原進行了觀察分析，從圖像上看，這一廣袤區域似乎被大量沙丘覆蓋。在這個巨大平原的周圍，是高出周圍地面達5000多米的巨大山脈，科學家們相信這些山脈是由堅硬的水冰組成的。

細緻的分析結果表明，這片區域的沙丘與沙丘之間間隔大約400米~1公里，成分主要是粒徑在200~300微米的固體甲烷顆粒，這種粒徑大小大致與地球上沙漠中的沙子相仿。

左下方平坦地形即為斯普特尼克平原，可以隱約看到其中的沙丘地形

相關研究論文的第一作者是英國普利茅斯大學的自然地理學家馬特·特爾弗表示：「我們當然不可能看清一粒粒的沙子，但我們可以辨認出沙丘，推斷其基本物理參數，並反過來測算形成這種地形所需要的大氣密度。」

他補充道：「更具體的說，我們可以測算沙丘之間的間距，並推算形成這些沙丘所需的風力大小，然後將這些參數加入物理模型，最終計算出這些沙丘的沙粒粒徑。」

要想形成沙丘，大氣密度必須要到一定程度，以便形成足夠強的風力來搬運沙粒。但乍一看，冥王星似乎並不具備類似的條件。

但特爾弗博士和同事們的計算結果顯示，這些沙丘的所在地可能是冥王星上最開闊平坦的地區之一，這裡的風速可以達到每秒10米左右，足以移動沙粒。

冥王星稀薄的大氣層

科學家們相信這些沙丘是由固體甲烷顆粒形成的，或許其中還有固體氮氣顆粒成分，而那些存在於山區的高山積雪和冰川，可能也是甲烷成分。

驅動甲烷「沙粒」運動的動力，可能與遙遠的太陽有關：陽光的照射使冥王星地表稍稍升溫，一旦溫度超過氮的凝結溫度：-230攝氏度，此時氮就會開始升華，或者說從固體狀態直接變成氣體。

當混合物中的固體氮「沙粒」升華而從地下噴出，它會將大量固體的甲烷「沙粒」帶到空中，加上地面上的風力驅動，甲烷「沙粒」就會發生明顯的位移。

特爾弗表示：「能夠獲得對這個世界的嶄新認識，並確認它並不僅僅是遊盪在太陽系邊緣的一個死氣沉沉的冰雪世界，這令人興奮。我們看到的是一個不斷改變，充滿活力的世界。」

冥王星上奇特的「蛇皮」地形，科學家們認為這些可能是崎嶇的冰面物質，而非沙丘

這一觀點得到了在同一期《科學》雜誌一併發表的另一篇文章的支持：美國康奈爾大學的天文學家亞歷山大·海耶斯教授引述了已故的英國著名天文節目主持人帕特里克·摩爾在1955年描述冥王星的一段話：「…一頭扎入幽暗，寂靜，荒蕪，以及死亡的極寒之中」，海耶斯教授指出，這種描述可能將需要一些改變。

海耶斯指出，現在我們認識到，冥王星實際上是一顆由內部熱量，極端的季節變化以及升華的固態冰物質共同驅動，因而擁有地質多樣性，動態活躍的星球。他認為，冥王星不是帕特里克·摩爾所言的那樣，是「太陽系的邊疆」，而更應該是通向鮮有探索的柯伊伯帶的大門。而此次在冥王星表面發現沙丘這件事本身，可能也將成為太空探索歷史上的一個有趣片段。

在飛越冥王星之後，「新視野號」飛船正在繼續朝著柯伊伯帶深處飛行，預計將在2019年1月1日飛過一顆編號為2014 MU69的冰凍小天體

至此，冥王星將加入地球，金星，火星以及土衛六，甚至是67P彗星一起，成為存在沙丘地形的天體之一。

英國開放大學教授莫妮卡·格萊迪認為，這項發現同時也提出了一些有趣的問題，比如在圍繞其他恆星運行的系外行星系統中，在那些行星上是否也可能存在類似的沙丘地形？

冥王星，2015年7月「新視野號」成為第一艘飛越這顆遙遠星球的人類飛船

她說：「它讓你意識到，你必須保持開放的頭腦，比如說，類似的地形在不同的世界裡可能會以不同的方式形成。它讓你思考，在太陽系之外的那些遙遠世界中，事情會是什麼樣？因為此刻我們無法看清它們的地表，但總有一天我們將能夠做到這一點。或許那時我們也會目睹一些讓我們感到熟悉的景象，比如說沙丘地形。而冥王星上沙丘的成因與地球上沙丘成因之間的差異性會提醒我們，或許那裡沙丘的成因也是很不一樣的。」

在飛越冥王星之後，「新視野號」飛船正在繼續朝著柯伊伯帶深處飛行，預計將在2019年1月1日飛過一顆編號為2014 MU69的冰凍小天體。

來源：新浪探索

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