提起冥王星,濤濤相信大家印象最深的一定是被踢出八大行星,以及關於他眾多傳說,但其實都沒有得到更多的科學證實。就算是最著名的爬行生物來說,科學家經過分析也只是認為很可能與冥王星與地球極其相似的獨特地貌有關。根據新視野號2015年對冥王星飛躍所收集資料的最新分析表明,冥王星上有類似地球的雪山和甲烷冰製成的冰川的證據。我們都知道當冬季的降臨,地球的山峰也被冰雪覆蓋,而冥王星的景象看起來似乎與距離太陽32億英里遠的地球山脈景象並無二致。
2020年10月13號發表在《自然》雜誌上,一篇論文描述了冥王星。該研究的作者提出冥王星東部地區存在著一些雪頂,與陸地上的高山景觀驚人的相似。伯特蘭是美國宇航局艾姆斯研究中心的博士後研究員,也解釋了研究團隊如何得出冥王星與地球相似的結論。他們分析了從冥王星表面獲取的光譜,透過實驗室的模型擬合這些光譜,從而瞭解表面的成分。這其實並不是第一次從新視野號的資料中發現冥王星表面的冰質。早在2017年就有天文雜誌報道了在冥王星的塔塔魯斯多爾薩區域發現了葉片狀區域。而這區域是由凍結的甲烷和氮組成的鋸齒狀尖頂。然而這一新發現是迄今為止我們所獲得的最完整的地貌影象,也與地球地貌如此相似。
雖然皮加費塔和埃爾卡諾蒙特斯的冰山峰看上去與地球的雪山相似,而在冥王星上形成冰的過程,與在地球上形成冰的過程截然相反,隨著時間的流逝,積雪形成了地球上的冰川和冰原,海拔越高,地球溫度越低,因此高聳的山峰保持寒冷,積雪成冰。而在冥王星上,大氣層稀薄,表面始終保持寒冷。當太陽溫暖他稀薄的大氣層時,溫度反而會隨著海拔的升高而升高。冥王星上的冰不是由水形成的,而是由凍結的甲烷氣體形成的。冥王星不具備地球上的天氣條件,所以他既不下雪,也不颳風。冥王星的冰不是來自雪,而是由甲烷霜形成的,甲烷霜是水蒸氣直接凝結而成的。
在溫暖高海拔區域,冥王星的大氣含有更多的氣態甲烷,這是氣體直接飽和,並凍結在足夠高的山頂,從而形成富含甲烷的區域。當甲烷霜在冥王星的高峰上積聚時,很可能會積聚成厚實的冰。就像地球上的積雪一樣,但在地球上,冰是會融化的。而在冥王星唯一能分解冰的因素是昇華,即一種物質。在這種情況下很可能是甲烷,直接從固態變為氣態的過程。目前尚不清楚冥王星山冰的確切厚度,但很可能累積的冰比昇華的冰多。也就是說我們發現冥王星表面有平原山、脈以及大量水冰組成,但這裡有一個非常奇特的現象,因為冥王星的極低溫導致了原本在冥王星大氣層中的氮氣結成了冰,落在冥王星表面,但您不要認為最上面的是氮,與您想象的相反,氮冰反而在水冰以下。
在冥王星長期的演化過程中,氮冰逐漸覆蓋在水冰以下也就非常正常了。科學家推測冥王星上可能有厚厚的甲烷冰層,但是他們能像地球上冰川那樣移動嗎?在重力作用下,地球上的冰川會被觸發滑動,從而形成冰川。冥王星上的厚冰要符合冰川的標準,就需要發生相同的下坡運動。一定質量的冰才能觸發下坡運動,而冥王星的條件極有可能使這一積累過程變得緩慢。儘管目前尚不清楚皮加費塔和埃爾卡諾蒙特斯區域甲烷冰的當前厚度,但行星科學研究所的資深科學家估計,在冥王星僅是地球引力的6%的低引力作用下,冰需要大約一百米厚度才能被觸發下坡流動。也就是說在冥王星上累積的冰層長時間覆蓋在星球表面,冥王星年可能會增加五毫米的甲烷冰,要形成一百米厚的甲冠冰川,大約需要兩萬冥王星年。在地球上約五百萬地球年的時間。
與之相反在地球上短短一百年的時間裡就可以積累起足夠形成冰川的降雪量,但冥王星的冰層還有一個鮮明特徵-會動。我們都知道正常情況下,兩者都不會相互錯動,是非常正常的事情。但寒冷表面之下,冥王星內部卻並不會冷,這是引力坍縮能以及與卡戎衛星相互的潮汐引力所引起的,而氮冰的熔化與昇華條件要比水冰低得多,所以覆蓋在水冰以下的氮兵成為液氮或者氣態,成了冥王星表面物體的運動潤滑劑。如果在表面有一定的坡度,那麼很明顯,這個將會緩慢的滑動。
而在這之前,我們並不知道他到底滑行了多少年,甚至以億年為單位。儘管在冥王星上形成冰川需要很多年的時間,但是伯特蘭和卡格爾都認為這顆矮行星上可能確實存在冰川。天文學家卡格爾表示,在宇宙和我們所處的太陽系中,以某種化學形式發生的冰川作用可能並不罕見,冰川作用會使大量由大氣輸送而來的冰磧物在重力作用下流動。如果冥王星存在冰川的話,這將不是第一例被發現的外星冰川。美國宇航局早在十多年前就發現了火星上存在冰川的證據。火星離地球更近,人們對它的地表外貌和地理位置瞭解的更多。火星在地球人的想象中一直佔有一席之地。紅色星球和火星人的故事多年來一直是流行文化的一部分。
此外皮加費塔和埃爾卡諾蒙特斯在關於冥王星的研究發現中提出了一個新觀點,距地球遙遠的系外行星可能仍與我們的母星有一些相似的特徵。冥王星處在離太陽系的最遠的位置。在新地平線號任務之前,人們對冥王星的表面知之甚少。隨著新地平線號傳回的冥王星的山脈影象,讓人聯想到落基山脈和喜馬拉雅山脈,這次飛船新視野號已經飛行了九點五年。然而冥王星的對地距離遠不止於此。