尽管冥王星的大气薄弱到几乎不存在,它仍然拥有我们认为必须在风力作用下才能形成的沙丘。当然其组成成分与地球沙丘不相同,一组国际团队分析认为,冥王星沙丘来源应该是冻结的氮和甲烷冰粒。
新研究由英国普利茅斯大学地理学家 Matt Telfer 领导,德国科隆大学、美国杨百翰大学科学家合著,该团队从美国太空总署新视野号(New Horizons)于 2015 年飞越冥王星的数据中发现了沙丘,坐落于冥王星之心左方宽 1,000 公里的史波尼克高原(Sputnik Planitia)边缘,延伸至 Al Idrisi Montes 山脉,不像一般沙丘如同面条平行风向,照片中的沙丘看起来更像垂直,有的延伸超过 19 公里,《Ars Technica》报导,这种类型的沙丘通常出现于挡住风的高大物体下风处。
《卫报》报导,根据杨百翰大学地质科学系副教授 Jani Radebaugh 说法,类似于中国塔克拉玛干沙漠沙丘的形成方法,尽管组成成分南辕北辙。
沙丘是一种在风力作用下堆积沙粒的地貌,但冥王星大气厚度比地球大气薄 10 万倍,大气成分主要为氮气、甲烷、一氧化碳,虽然有中等风速(可能达到时速 30~40 公里),但照理说还无法强劲到能雕刻沙丘,因此,研究人员想了解到底是什么机制让冥王星也出现类似地球的景观。
分析发现,当阳光照射到冥王星地表时(接近绝对零度,约 -230℃),温度稍微升高,会导致附近山脉峰顶冻结的氮直接升华──从固态变成气态,此时甲烷冰粒像爆米花一样喷出至大气,风便能发挥微弱的搬运功能;而当冰粒滑落撞击地表时又会再踢出更多颗粒、重新飞入空中再坠落,这个过程可能循环数十次,数千年后,便形成了新视野号成像中的沙丘特征。
此外,分析表明沙丘从形成至今最多只存在 50 万年,代表即使遥远寒冷如冥王星的世界也在不断变化,多采多姿。
团队还需观察沙丘高度、最活跃的年代、未来还会发生什么变化等,虽然新视野号已掠过冥王星,目前正在探索一颗古柏带天体小行星 486958(2014 MU69),距离冥王星远达 16 公里,但科学家还会持续透过数据模拟更多冥王星风貌。新论文发表在《科学》(Science)期刊。
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(首图来源:普利茅斯大学)
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