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“新視野”號發現冥王星上冰山

  • 發佈時間:2015-07-17 02:31:12  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  在與冥王星的親密接觸中,“新視野”號與這顆矮行星表面的最近距離是12500公里。如果以這麼近的距離飛掠地球,將看到地表的高樓大廈。而美國國家航空航太局最新公佈的探測結果顯示,“新視野”號看到了冥王星上的冰山。

  北京時間7月16日淩晨,美國國家航空航太局發佈了剛剛從“新視野”號接收到的數據。人類看到了冥衛一卡戎、冥衛三許德拉的近照。對冥王星的紅外成像則顯示出這顆冰凍天體表面甲烷冰的不同分佈。但最讓人激動的,是迄今最清晰的冥王星光學照片。在這張近距離飛掠前1個半小時拍攝的照片上,冥王星心形區域的左下角隆起一條高達3500米的山脈。科學家推測,這是在不到1億年前形成的年輕地貌。

  這一發現讓美國科學家驚喜。“新視野”號探測項目首席科學家阿蘭·斯特恩認為,這片山脈一定是由水冰基岩構成,因為冥王星表面相對較薄的甲烷、一氧化碳和氮冰層不夠堅硬,無法形成高山地質。“新視野”號地質地球物理及成像團隊的傑夫·摩爾則表示,這是迄今在太陽系看到的最年輕的地貌之一。這條僅僅佔據冥王星表面不到1%面積的山脈,顯示出這片區域活躍的地質活動。

  傑夫·摩爾認為,這片區域本應由於幾十億年間遭到隕石撞擊而傷痕纍纍。但“新視野”號發回的圖片卻完全不是這樣,這片區域沒有出現任何隕坑。他推斷,是最近的地質活動改變了這裡的面貌,抹去了隕石撞擊的證據。

  類似的地表特徵也呈現在冥衛一卡戎的表面。“新視野”號上遠端勘測成像儀(LORRI)拍攝的圖片發現,這顆冥王星的“雙子星”表面同樣很少有隕坑,即使是在卡戎赤道以南也是如此。科學家本以為陽光傾斜地照射在這裡,會讓表面地形投出陰影而容易辨識。

  周禮勇同樣用“驚喜”來形容他的心情。“驅動冥王星地質運動的能量來源令人好奇”。這位南京大學天文與空間科學學院教授解釋説,太陽系誕生於45億年前,大部分太陽系行星形成于之後的1億年內,而冥王星等柯伊伯帶的天體最晚于35億年前形成並演化至當前的位置。行星地質活動的能量大都來自這期間獲得的能量,地球、金星都是如此。“一般來説,天體個頭越小,能量流失越快。很難想像冥王星在形成30多億年後,還有支撐地質活動的內部能量。”周禮勇説,即使是個頭比冥王星略大的月球,研究認為經過幾十億年的演化,目前已經是一顆接近靜態的天體,幾乎沒有地質活動。

  潮汐力可能是背後的原因嗎?類似的地質變化曾在木衛二上演。木星及其他衛星在木衛二表面産生的潮汐力,使這顆冰質衛星迅速升溫,使冰和液態水如同火山般噴發。“固體伸縮産生的潮汐力較弱,需要較大品質天體參與。目前看來冥王星並不具備這個條件。”南京大學地球科學與工程學院教授惠鶴九説。

  “新視野”號探測任務科學家約翰·斯潘塞推測,混合在岩石和冰之中的放射性元素可能扮演了重要角色。與冥王星大小相倣的月球可以作為參考。“放射性元素鉀、釷、鈾的衰變,曾經為月球一部分的岩漿活動和構造運動提供了熱源。”國家天文臺副研究員李菡説。

  但中國科學院月球與深空探測重點實驗室副研究員鄭永春認為,放射性元素多為重元素。它們主要分佈在太陽系靠內的區域。遙遠的冥王星能否儲備足夠的放射性元素值得探討。“而且冥王星主要由氮冰、甲烷冰、水冰組成,岩石含量本身就比月球低,放射性元素含量可能比預期的還要低得多,不足以驅動地質運動”。

  “之前對於行星地質運動的了解,主要是基於硅酸鹽物質構成的行星,比如地球。”惠鶴九説,作為一顆固態冰質天體,冥王星與類地行星和類木行星都完全不同,對其地質運動的探索很有可能改變我們的既有認識。“我們也期待冥王星刷新我們對太陽系天體的認識。” 惠鶴九説。

  (科技日報北京7月16日電)

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