冥王星’结冰的心使风吹

一项新的研究表明,冷冻氮气的“跳动心脏”控制着冥王星的风,并可能在其表面产生特征。

浅棕色地球仪,带有大心形特征。

Only one earthly spacecraft has ever visited 冥王星. 新视野 收集了数据以在2015年创建此合成图像。心形特征现在称为 Tombaugh Regio。它’大而明亮的平原–地球上最大的特征– named for 冥王星’s discoverer, 克莱德·汤博。新研究表明,冥王星的心脏’s makes the planet’风吹。图片来自NASA / JHU APL / SWRI / 阿古.

曾经’t it wonderful when –毕竟冥王星令人失望’s 失利 2006年主要星球状况–2015年,新视野号航天器飞越地球,并发现了一个巨大的 在表面上?上周(2020年2月4日),科学家宣布了有关冥王星的新发现和有趣的事情’的心,这叫做 Tombaugh Regio,这是一个由氮冰覆盖的星球上的广阔平原。这项新研究表明,冥王星著名的氮气心脏 统治其大气环流。它 causes 冥王星’s winds to blow.

这项新研究是 已发表 2月4日在 地球物理研究杂志:行星。该杂志由美国地球物理联合会(阿古)。一种 声明 来自AGU的解释:

白天,一层薄薄的[覆盖Tombaugh Regio的氮气冰]变暖并变成蒸气。在晚上,蒸气凝结并再次结冰。每个序列就像一个心跳,在矮行星周围泵送氮气。

这项新的工作表明,这种循环推动冥王星的大气层沿其旋转的相反方向循环-这种独特的现象称为 逆转。当空气鞭打靠近地面时,它会传递热量,冰粒和霾颗粒,从而在Tombaugh Regio的北部和西北部地区形成深色的风条纹和平原。根据这项研究的主要作者,天体物理学家和行星科学家的说法 坦u·伯特兰 美国宇航局位于加利福尼亚的艾姆斯研究中心:

这凸显了一个事实,即冥王星的大气和风(即使大气密度非常低)也会影响表面。

模糊的圆形行星,具有明亮,模糊的心形特征。

在新视野号访问冥王星之前,哈勃太空望远镜在2010年拍摄了这张遥远星球的图像。’s 心 hadn’当时还没有透露,但是’在这张图片中有些明显。图片来自NASA / ESA / M. Buie / 哈勃站.

冥王星 曾经被认为是我们太阳系中的前哨行星,但仅此而已。现在我们知道了’是太阳系中许多小物体之一’冻结的外部区域,现在称为 柯伊伯带。冥王星距离我们的地球数十亿英里。花了新视野–地球人建造的最快的航天器之一–九年到达那里。一旦到达,新视野号收集的信息需要4.5小时才能以光速(每秒186,000英里)移动回地球。

在我们太阳系的遥远领域,氮气- 主要成分 地球之’s atmosphere –也构成了冥王星大部分稀薄的气氛。冥王星上大部分的氮气冰’这些科学家说,其表面仅限于Tombaugh Regio。描述冥王星’s 心, they said:

它的左边‘lobe’是一个1,000公里(620英里)的冰盖,位于一个名为Sputnik Planitia的3公里(1.9英里)深的盆地中,该地区因低海拔而拥有大部分矮行星的氮冰。心是对的‘lobe’由延伸到盆地的高地和富氮冰川组成。

Tombaugh Regio地区的特写镜头。平滑不规则区域,用线隔开。

这张来自《新视野》的特写照片显示了冥王星心脏的左中心。它’一片广阔,没有火山口的平原,上面覆盖着氮气冰。它可能没有超过一亿年的历史,并且可能仍由地质过程塑造。该冰冻地区已被命名为 人造卫星 (人造卫星平原),这是地球上的第一颗人造卫星。该表面似乎被分成不规则形状的部分,这些部分被狭窄的槽环环绕。似乎是丘陵和小坑场的要素也可见。该图像于2015年7月14日获得。小到1/2英里(1公里)的特征可见。图片通过 美国宇航局/ JHU APL / SWRI。

贝特朗评论:

在“新视野”出现之前,每个人都认为冥王星将成为 无挡板篮球 –完全平坦,几乎没有多样性。但这是完全不同的。它有很多不同的景观,我们正在尝试了解那里发生的事情。

为此,Bertrand和他的团队脱离了新视野’数据,然后模拟冥王星’天气预报模式的氮循环。然后,他们评估了风如何吹过冥王星’的表面。他们的发言解释了:

该小组发现冥王星的风向西吹4公里(2.5英里)以上–与矮行星的东旋相反的方向–在一年中的大部分时间里进行逆转。根据这项新的研究,当汤博·雷吉奥内的氮气在北部蒸发并在南部变成冰时,其运动会触发向西风。除了海王星的月亮,太阳系中没有其他地方有这样的气氛 特里顿.

研究人员还发现了沿着人造卫星普朗蒂亚盆地西边界的快速移动的近地表空气流。气流就像地球上的风型,例如 黑潮 沿亚洲东部边缘。根据新发现,大气中的氮气凝结成冰驱动了这种风向。 人造卫星的高悬崖将冷空气困在盆地内部,在这里流通并在流经西部地区时变得更强。

强烈的西部边界流的存在令人兴奋 Candice Hansen-Koharcheck,一位行星科学家 行星科学研究所 并没有参与这项新研究的亚利桑那州图森市。她说:

这很大程度上是由于地形或设置的特定性所致。我印象深刻的是,冥王星的模型已经发展到可以谈论区域天气的程度。

从更广泛的角度来看,Hansen-Koharcheck认为这项新研究很有趣。她补充说:

This whole concept of 冥王星’s 跳动的心 is a wonderful way of thinking about it.

Tombaugh Regio区域的地图,在轮廓区域的内部和外部标记有命名要素。

冥王星上Tombaugh Regio地区的地图,其中包括心形表面特征。图片来自NASA / JHU APL / SWRI / 维基共享资源.

底线:冥王星上的一个心形特征部分被冷冻的氮气覆盖。白天,氮冰在北部蒸发,然后在南部夜间凝结成冰。根据一项新的研究,在整个Plutonian年中,这一过程会向西风吹动,这与矮行星的东旋相反。他们还沿着人造卫星Planitia盆地的西部边界发现了快速而强大的近地表风。

资料来源:冥王星的跳动心脏调节着大气循环:高分辨率和多年数值气候模拟的结果

通过美国地球物理联合会

黛博拉·伯德