星辰大海之旅(71)冥王星C


星辰大海之旅(71)冥王星C

冥王星


冥王星离地球十分遥远,对我们来说很神秘,但是随着科学技术的发展,科学家对它的观测使人类了解到更多的东西。它上面也有火山,不过那是低温火山;它上面也有雪山,但是,那是甲烷冰冻成的雪山。这可以理解,毕竟冥王星离太阳十分遥远,自然而然特别冷。新视野号探测器逐渐发现了冥王星的冰山、冰块、陨坑、积雪,还有云层……

那么,冥王星会不会重新恢复行星的地位?

一、人类研究和探测冥王星的历程

1930年,美国天文学家汤博发现冥王星,当时错估了质量,以为冥王星比地球还大,于是命名为大行星。

20世纪90年代以来,天文学家发现柯伊伯带有更多围绕太阳运行的大天体。比如,美国天文学家布朗发现的“2003UB313”,就是一个直径和质量都超过冥王星的天体。

进入21世纪,天文望远镜技术的改进,使人们能够进一步对

海王星外天体有更深了解。

2002年,被命名为50000 Quaoar(夸欧尔)的小行星被发现,这个新发现的小行星的直径(1280公里)要长于冥王星的直径的一半。

2004年,被命名为90377 Sedna(塞德娜)的小行星的最大直径也达到了1800公里,而冥王星的直径也只不过2320公里左右。就连冥王星的显著特征——它的卫星和大气,也并不是唯一的,海王星外天体带中的一些小行星也有自己的卫星。

2005年7月9日,新发现了阋神星(厄里斯),是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星,因观测估算比冥王星大,在公布发现时曾被其发现者和NASA等组织称为“第十大行星”。并曾被传为第十大行星“齐娜”。阋神星的发现更使国际天文学同盟会觉得冥王星应该归入矮行星。

2006年1月17日,美国国家航空暨太空总署发射无人探测船“新地平线号”。对冥王星及柯伊伯带进行探索任务。

2009年3月,美国伊利诺斯州议会曾经专门就重新恢复冥王星行星资格的议案进行表决,以表示对伊利诺斯人、冥王星的发现者克莱德-汤博的纪念。克莱德-汤博于1930年3月13日发现了这颗冰质天体。其实,关于冥王星地位的争议就一直没有停止过。

2010年2月4日,美国航天局公布了哈勃太空望远镜2002年到2003年间拍摄的部分冥王星图像。天文学家对这批图像进行分析后认为,冥王星正逐渐变红,这有可能是冥王星上受日光照射一极的冰融化而在另一极重新冻结造成的,显示表面季节急速变化。

2015年4月29日,美国国家航空暨太空总署的“新地平线”号宇宙飞船捕捉到当时最清晰的冥王星影像,照片可以观察到星球表面特征,其中包括疑似极区冰帽。

2015年7月14日,美国宇航局的新地平线号探测器飞越冥王星,测得冥王星直径约2370km,其卫星卡戎直径约1208km。通过这次探测得知冥王星比之前预想的稍大一些,这也标志着人类首次冥王星飞掠探测任务成功。

2015年9月18号,美国宇航局(NASA)公布冥王星新图,从图片中可以非常清晰看到以第一颗人造卫星命名的“史泼尼克平原”(SputnikPlanum)、诺盖山脉(NorgayMontes)和希拉里山脉。

2016年2月4日,美国国家航空航天局表示,透过“新视野号”太空船所传回的照片和数据进行分析后,科学家们已证实冥王星上存在冰山,不仅横跨距离达几公里,还穿越了尚未正式命名的“Sputnik Planum”冰冷平原地区,整体面积占到人类熟悉的巨大“心形”阴影部分的一半左右。

2015年飞越冥王星与其最大卫星卡戎(Charon)时,拍下了一组珍贵照片,科学家研究这批照片,认为卡戎很可能曾经有过地下海洋,不过已经结冰。

二、研究发现

1、冥王星低温火山曝光

2016年1月17日,美国宇航局称,“新视野”号太空探测器拍到了冥王星上可能存在的两座低温火山中的一座火山的高清图像 。

2015年7月,探测器从距离冥王星4.8万公里的地方拍摄的,疑似低温火山的高度为4000米,直径达到150公里。

2、冥王星上发现“雪山”

2016年3月4日,冥王星上一些高山的顶部就像地球一样,也覆盖着皑皑“白雪”,这是美国航天局“新视野”号探测器项目团队的最新发现。

研究人员发现,在冥王星一块被非正式命名为“克苏鲁”的深色区域中,有一条长约420公里的山脉,山顶被“有着异星情调的冰雪”覆盖。


  科学家认为,这些冰雪的主要成分是冥王星大气中的甲烷,冷凝后降到山顶上。“新视野”号项目团队科学家约翰·斯坦斯伯里在一份声明中说,这种物质只覆盖在山峰顶部,这意味着甲烷就像地球大气中的水那样,会在高纬度凝结成“冰雪”。 


3、冥王星存在云层

据英国每日邮报报道,自2005年美国宇航局“新视野号”探测器首次抵达冥王星,2015年7月,该探测器再次接近冥王星轨道。新视野号探测器陆续发送冥王星冰山、冰块、陨坑,甚至积雪的图像,近期,最新图片显示冥王星有存在云层的证据。

这项研究产生一个疑问——是否冥王星应当恢复行星地位?但是物理学家表示,这是不太可能的。美国科罗拉多州西南研究院的约翰-斯宾塞(John Spencer)指出,这些云层似乎从冥王星表面“脱颖而出”。

该图片左侧斯普特尼克平原东南部上空,有一道非常明亮的低空烟雾,图片右侧Krun Macula区域阳光照射表面存在一个离散模糊云层,但是新视野号研究小组无法证实云层的真实存在。约翰-霍普金斯大学应用物理实验室发言人称,研究小组认为这是冥王星大气层存在的证据,其中包括复杂的阴霾。科学家继续分析和讨论输入数据,这将作为规范科学进程的一部分。

如果冥王星存在云层,则意味着它存在着一个活跃周期,像地球水循环或者土卫六甲烷循环。这项研究产生了关于冥王星表面和大气层的新疑问,英国皇家天文学会主席马丁-巴斯托(Martin Barstow)教授说:“这是新视野号探测器飞越冥王星时令人兴奋的新发现,虽然我认为需要一些时间来理解我们所观测到的信息。”

与地球相比,冥王星大气层更稀薄,因此是否有云层存在较大的不确定性。巴斯托说:“地球大气云层是大气层中悬浮水滴形成的,我们可能看到一个类似效应,但不一定是水,尤其当温度非常低时,或者表面释放物质形成云层,因此我们看到的区域存在更多气体,看上去比周围区域更加不透明。”

但是物理学家强调称,即使冥王星存在某种类型的活跃周期,它并不会恢复行星身份。据悉,2006年,冥王星失去了行星身份。巴斯托指出,太阳系其它星球也存在着活跃周期,例如:土卫六(土星最大的卫星),我并不认为这项最新研究会成为恢复冥王星行星身份的有力证据。

三、冥王星及其卫星系统最重要的十项科学发现

1、冥王星及其卫星系统的复杂性大大超出了天文学家之前的预测。

2、冥王星地表活动的剧烈程度,以及某些地区的地质构成年代之新,令科学家震惊。

3、冥王星的大气结构比预想的更低更朦胧,其逃逸比率和之前预测的模型都不一样。

4、卡戎赤道地区存在明显外延地质结构,显示在远古时期,这里有可能存在过冰海洋。新视野号传回的其他证据显示冥王星地表之下有可能存在内部海洋。

5、冥王星的卫星中,能够由陨石坑确定年龄的那些均是同时诞生的,这验证了科学家的一个设想:这些卫星是在远古时期由冥王星和另一颗柯伊伯带天体发生的一次猛烈撞击中形成的。

6、卡戎拥有一个阴暗红色的北极,这在太阳系其他已知天体中从未出现,科学家猜测这是从冥王星逃逸的大气物质重新聚集在卡戎地表形成的。

7、“冥王星之心”所在的史波尼克平原由氮冰强烈对流形成,宽达1000公里,这也是太阳系中已知最大的冰川结构

8、“新视野”号证据显示,冥王星的大气存在巨大的压力差,这意味着在冥王星表面可能曾有过液体挥发现象,我们只在地球、火星和土卫六“泰坦”几颗太阳系星球上观测到这个现象。

9、“新视野”号的拜访大大丰富了科学家们关于冥王星其它几颗小卫星的认识。

10、冥王星的大气是蓝色的

“难以置信,仅仅在一年之前,我们对冥王星系统的认识竟是如此之少,”“新视野”号任务科学家赫·韦弗介绍说,“然而今天,我们认识到冥王星竟然是如此的特别,它推翻了我们之前的种种设想。更让人激动的是,它还在持续不断给我们带来惊喜的发现。”

***

至此,我们对整个太阳系有了一个系统的了解,我们感受到太阳系是如此的辽阔和浩瀚,星体各种各样,地形地貌各不相同,气候、运动和卫星系统也是千差万别。太阳系里还有很多星体,人们并没有探测和认识到。其实,太阳系在银河系中,在浩瀚的宇宙里,也不是沧海一粟。

再会!!!


星辰大海之旅(71)冥王星C

假想冥王星上的景色


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冥王星


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冥王星


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冥王星


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