著名的心形结构名为汤博·雷吉（Tombaugh Regio），在2015年美国国家航空航天局（NASA）的“新地平线”任务拍摄到这颗矮行星的镜头后，它迅速成名，并揭示了它并不是科学家们想象中的贫瘠世界。现在，新的研究表明冥王星著名的氮心脏控制着它的大气循环。揭示冥王星大气的行为为科学家们提供了另一个可以与我们的行星进行比较的地方。这样的发现可以在几十亿英里外的地球和一颗矮行星之间找到相似和独特的特征。
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氮气——在地球上的空气中也存在的元素——包括布鲁托的大部分薄大气，以及少量的一氧化碳和温室气体甲烷。冰冻的氮气也以心脏的形式覆盖冥王星表面的一部分。白天，一层薄薄的氮冰升温并变成蒸汽。到了晚上，水汽凝结，再次形成冰。每一个序列都像一个心跳，在矮行星周围泵送氮气风。
AGU的新研究
美国宇航局加利福尼亚艾姆斯研究中心天体物理学家和行星科学家、该研究的主要作者坦古伊·贝特朗说：“这突出了冥王星的大气和风——即使大气密度非常低——也会影响到地表。”。
冥王星的大部分氮冰都局限在汤姆堡地区。它的左“叶”是一个1000公里（620英里）的冰盖，位于一个3公里（1.9英里）深的盆地，名为斯普特尼克平原（Sputnik Planitia）——由于海拔较低，这个地区保存了矮行星的大部分氮冰。心脏的右“叶”由高原和延伸到盆地的富氮冰川组成。
伯特兰说：“在《新视野》之前，所有人都认为冥王星将是一个无球星系——完全平坦，几乎没有多样性。”但完全不同。它有很多不同的景观，我们正试图了解那里的情况。”
伯特兰和他的同事们开始研究循环空气——比地球的空气稀薄10万倍——是如何塑造地表特征的。研究小组从“新地平线”2015年的飞越中提取数据，描绘冥王星的地形及其氮冰覆盖层。然后他们用天气预报模型模拟了氮循环，并评估了风是如何吹过地表的。
研究小组发现，冥王星在一年中的大部分时间里，都是以一种反向旋转的方式，向西吹4公里（2.5英里）以上的风，这与矮行星的东旋方向相反。根据这项新的研究，当汤堡地区的氮气在北部蒸发，在南部结冰时，它的运动会触发西风。太阳系中没有其他地方有这样的大气层，除了海王星的卫星海卫一。
研究人员还发现，沿斯普特尼克-普兰提亚盆地西边界有一股快速移动的近地表气流。气流类似于地球上的风模式，例如亚洲东部边缘的黑潮。根据最新的发现，大气中的氮凝结成冰推动了这种风的形成。斯普特尼克平原的高崖将冷空气困在盆地内，在盆地内循环，并在经过西部地区时变得更强。
强烈的西部边界电流的存在激发了亚利桑那州Tucson行星科学研究所的行星科学家Candice Hansen Koharcheck，他没有参与这项新的研究。
她说：“这在很大程度上是由于地形或环境的特殊性。”冥王星的模型已经发展到可以谈论地区天气的程度，这给我留下了深刻的印象。”
在更广泛的范围内，Hansen Koharcheck认为新的研究很有趣。”“冥王星跳动心脏的整个概念是一种奇妙的思考方式，”她补充说。
这些来自冥王星氮质心脏的风模式可能解释了为什么冥王星拥有黑暗平原和在斯普特尼克平原以西的风条纹。风可以传递热量，从而使地表变暖，也可以通过输送和沉积雾霾粒子来侵蚀和加深冰层。如果这颗矮行星上的风以不同的方向旋转，它的景观可能看起来完全不同。
伯特兰说：“人造卫星对冥王星的气候可能和海洋对地球的气候一样重要。”他补充说：“如果你移除了人造卫星——如果你移除了冥王星的心脏——你就不会有同样的循环。”。
新的发现使研究人员能够探索一个奇异世界的大气层，并将他们所发现的与对地球的了解进行比较。这项新的研究还将光线照射到距离太阳60亿公里（37亿英里）的物体上，这颗心吸引了全球的观众。
“冥王星对每个人来说都有些神秘，”伯特兰说。
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