冥王星著名的“爱心”,所吹出的风塑造其外貌!

发布单位:台北市立天文科学教育馆

冥王星上的心形区域命名为“汤博区”,以纪念冥王星的发现者、美国天文学家克莱德·汤博。

  汤博区(Tombaugh Regio)是冥王星著名的心形结构,在NASA的新视野号任务于2015年拍摄这颗矮行星后成名。新研究表明汤博区控制着它的大气循环。冥王星的稀薄大气层主成分是氮,以及少量的一氧化碳和甲烷。冷冻的氮气也覆盖在冥王星的表面并呈现心脏的形状。在白天,薄薄的氮冰变暖蒸发成气体;在晚上,气体凝结再次结冰。如同心跳一般,在矮行星周围泵送氮气。最近发表在《Journal of Geophysical》期刊研究表明,这现象推动冥王星的大气层沿其自转的反方向吹拂(retro-rotation),当气流接近地面时,它会传递热量,冰粒和霾颗粒,并在北部和西北部地区形成深色条纹和平原。作者表示冥王星即使大气密度很低,其大气与风也会影响表面。

  冥王星表面的大部分氮冰位于汤博区,它的“左心”是一个1,000公里宽的冰盖,位于3公里深名为史波尼克高原(Sputnik Planitia)的盆地中,该地区因地势低而拥有大部分的氮冰。“心脏的右瓣”则是由延伸到盆地的高地和富氮冰川所组成。研究团队从新视野号飞越中获取观测数据,后使用天气预报模型模拟氮循环,并评价了风如何吹过地表。发现冥王星在“一年中”的大部分时间里,在其表面4公里以上吹西风,这是汤博区的氮在北部蒸发并在南部变成冰时所触发。研究人员还发现史波尼克高原的高悬崖会将冷空气困在盆地内部,使气流在流经西部地区时变得更强。这些来自汤博区的风能解释为什么史波尼克高原的西部拥有深色的平原和风条纹。因为风可以传递热量使表面变暖,使冰更快升华,并降低反射率,此外风也会传递和沈积深色颗粒,使表面条纹颜色变深。如果冥王星的风向不同,则它表面景观可能会完全不一样了。(编译/台北天文馆李瑾)

资料来源:Science Daily

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