新视視野號傳回的圖像顯示，冥王星表面下正在發生一些不尋常的事情

在這裏,冰冷的風吹過荒涼的地表,深邃的裂縫彷彿通向未知的深淵。 陽光到達冥王星時,已經十分微弱,只能微微照亮這片凍結的荒原。 冥王星的天際線下,日出和日落的速度極其緩慢,彷彿時間在這裏停止了一半。 它的地表佈滿了巨大的冰山和深深的峽谷,勾勒出一個如夢似幻的冰雪世界。 冥王星距離太陽約四十個天文單位,是一個暗淡而難以辨認的星球。 通過對冥王星自傳的觀察,我們能精確地算出它的質量。 結果顯示,冥王星的質量非常小,僅爲月球質量的十八分之一。 淺然,冥王星更像是厄里斯、古神星或者賽德納這樣的小天體。 這也導致在2006年,它被重新分類爲矮行星。 冥王星的軌道非常長且橢圓。 自從它被發現以來,直到1989年才第一次通過離太陽最近的點,約爲三十個天文單位。 從那時起,距離不斷增加,預計到2113年會達到最遠點,大約五十個天文單位。 所以,這也是爲什麼從地球上無法用肉眼看到它。 即使用哈勃太空望遠鏡觀察,它也只是一個模糊的棕色圓盤,表面幾乎沒有任何細節。 在這種情況下,徹底研究冥王星幾乎是不可能的。 爲了解決這個難題,美國宇航局在2006年發射了新世野號無人探測器。 經過長達九年半的漫長旅程,新世野號終於在2015年抵達了冥王星。 在飛越冥王星期間,這個探測器進行了大約400次觀測,收集了超過6000兆字節的數據,並且花了一年多的時間將這些數據傳回地球。 然而,遺憾的是,由於探測器的飛行軌跡,新世野號無法拍攝到冥王星整個表面的照片。 在詳細瞭解冥王星表面特徵之前,我們需要先探究它的內部結構。 根據目前廣泛接收的模型,冥王星有一個直徑約1700公里的巨大核心,由各種形式的水冰和岩石混合物組成。 這個核心被厚約300公里的冰層包圍,冰層中可能存在尚未充分研究的構造活動。 一些假設認爲,冥王星的核心可能會產生足夠的熱量融化部分冰層,這意味着在這顆矮行星的表面下可能隱藏着一個非常鹹且有毒的海洋。 我們的冥王星之旅將從其最突出的地貌特徵——蒼薄區開始。 這片廣闊的區域位於矮行星的赤道帶,形狀酷似心臟,因此贏得了新型區的非正式暱稱。 蒼薄區面積約爲2300公里,佔據了冥王星總面積的四分之一。 蒼薄區的地貌並不均勻,在其西部有一片光滑且明亮的區域——斯普特尼克平原,直徑爲1492公里。 在這張圖片中你可以看到令人驚歎的細節,從西向東掃描幾乎可以用指尖感受到它們之間的差異,東側看起來有凹痕,就像橙子皮。 科學家認爲,冥王星的風將氮氣從斯普特尼克平原帶到大氣層並將其沉積回這些東部高地,這就是爲什麼它們的反照率如此之高。 需要注意的是,由於所有氮冰都沉積在那裏,高地呈現出明亮冰冷的光澤。 科學家認爲其中一些氮氣反過來會通過冰川流動滑回低處,導致新型區域的西半部和東半部形成互動。 在斯普特尼克平原的西側有一個高聳的山脈叫做伊德里西山脈,在這裏風將微小的甲烷冰顆粒吹向山脈並像沙粒一樣將它們沉積在表面。 這非常難得,因爲冥王星的大氣層十分稀薄,我們原本不指望它的風具備這種運輸能力,最有可能的是這些甲烷顆粒是通過昇華氮冰而上升的。 這是一種物質從固態變爲氣態的過程,科學家認爲昇華的氮氣撕裂了微小的甲烷冰顆粒,將其帶到大氣中並在靠近山脈的地方沉積。 這些甲烷沉積物構成了一個2000平方公里橫向沙丘區,頗似中國的塔克拉馬干沙漠或美國加州的死亡谷。 但與地球上的沙漠不同,這些沙丘是在零下230攝氏度的嚴寒條件下形成的,形成沙丘的甲烷微粒比沙子輕得多,在冥王星的低重力下,它們可能像塵埃一樣從你的指尖滑落。 在斯普特尼克平原的這個角落,沙丘並不是唯一有趣的地方,在山脈的西側有一個深溝,你可以在這張彩色高成圖上看到,它呈深藍色帶。 根據科學家的測量,與溝渠相鄰的山峯高度從200米到1公里不等,而最遠的山峯則更高,高度達到3公里,幾乎和洛基山脈一樣高,這意味着在遠離溝壑的地方,山脈看起來顯得更高,這可能與冥王星地表下正在發生的事情有關。 在這個冰原上幾乎沒有隕石坑,這意味着該地區在地質學上非常年輕,根據模型預測,這片平原大約在一億年前形成,當時冥王星經歷了一次與大型天極的碰撞,形成了一個巨大的撞擊坑,並被假設中的矮行星內部海洋的物質填充,然後迅速凍結。 平原上的一些典型地貌特徵可以支持這一假設,例如,這裏有許多光滑的表面區域,大小在20到30公里之間,修林和窪地集中在它們的邊界上,這種結構類似於從下方加熱的流體中出現的對流單元,可能間接確認了冥王星內部溫暖的假設。 科學家最近關於冥王星的一個非常吸引人的發現是,它可能曾經甚至現在仍然擁有一個巨大的地下海洋,這是它與我們太陽系中一些衛星共有的特徵,例如木衛三,木衛二和土衛二。 考慮到冥王星距離太陽這麼遠,它能夠擁有液態水實在是一件不可思議的事情,這時的冥王星必須通過其核心的核衰變產生足夠的熱量,但這顆矮行星比我們的月球還要小,它核心的體積不會大到哪去,所以不要期望它能夠產生很多熱量,因此地下海洋的證據讓很多人感到驚訝。 這個發現非常有趣,但你可能想知道它與我們剛纔觀察到的山脈有什麼關係呢?根據2019年在月球和行星科學會議上發表的一項研究,伊德里西山脈很可能通過固體對流向東移動,這種運動可能導致山脈東側的深溝,以及我們在從西向東移動的峯頂看到的隆起,如果這個理論是正確的,它將支持冥王星冰下存在液態水層的觀點。 你在這裏看到的是新視野號團隊發佈的最高分辨率彩色石圖,它揭示了一些完全令人驚訝和意想不到的東西,這在太陽系的任何其他行星上從未見過。冥王星表面的圖像顯示了許多凹凸不平的火山上升到不同的高度,奇怪的是,這與其他岩石行星不同,附近沒有小行星或流星造成的撞擊坑。 此外,沒有證據表明板塊構造活動在星球上的山脈形成中起着至關重要的作用,所有這些因素共同暗示這個表面是在最近發生的地質擾動後形成的,可能是火山爆發,可以歸類爲近期事件。 多年來,高聳於冥王星表面的兩座山峯一直困擾着行星科學家,其中一個名爲賴特山,這個地表石體寬約150公里,突出到地表以上近5公里處,並且有一個近50公里寬的中央窪地。 另一個名爲皮卡德山,高度達到了7公里,寬度約225公里,遺憾的是,當星矢眼號能夠捕捉它時,它已經處於黑暗之中,因此不像賴特山那麼清晰,但你可以在這個彩色地形圖中看到它,其中心也有一個巨大的坑洞,這兩個結構的坑洞類似於地球上的火山口,但相對於火山的大小要大得多。 仔細觀察坑洞周圍,似乎有銅心環,這表明可能是一系列噴發隨後沿江撤退和通道坍塌的結果。 我們繼續向東沿着冥王星的赤道移動,會遇到一系列神祕的黑暗斑點,綿延數百公里形成一個稱爲指節套環的巨大結構,沿着赤道包圍着整個天體,它們之間被高聳的山脈分隔,表面被長達數百公里的裂縫切割。 接下來從湯伯區向西延伸是克蘇魯區,這片區域讓人聯想到鯨魚的形狀,它是冥王星上最大的黑斑,長度幾乎達到了3000公里,這片黑斑的表面反射率不到30%,與附近明亮的斯普特尼克平原形成了鮮明的對比。 目前對於這些黑斑的確切成因仍然沒有定論,但科學家們有一些推測,首先克蘇魯區的黑色可能是由於高含量的氏菌體造成的,氏菌體是一種複雜的有機分子,通常在太陽系外緣的冰冷天體表面形成,它們是在紫外線照射下由簡單的有機物質逐漸轉化而來的。 其次,克蘇魯區的高撞擊坑密度也表明,這些區域的地質年齡非常古老。 離開克蘇魯區,我們繼續向北前進,來到了洛厄爾區,這裏環繞着冥王星的北極是一片廣闊的峽谷。 令人驚訝的是,這片區域是目前冥王星表面最明亮的部分,這種明亮是因爲冥王星的自轉軸相對於其軌道平面有一個相當大的傾斜角度,所以在它的運行過程中,北極會面向太陽。 據推測,這也是爲什麼在過去的30年裏,冥王星與太陽的距離不斷增加,其大氣層的密度卻增加了兩倍的原因。 太陽光線可能蒸發了北極的彈冰使其沉積在極地,然後進入冥王星的大氣層。 與太陽系中的其他行星相比,冥王星的軌道運動有很多獨特之處,除了軌道相對於黃道平面有明顯的傾斜外,冥王星本身也會在一個點附近進行週期性的擺動。 這種擺動是由於其大型衛星卡戎的引力影響,卡戎的質量約爲1.52乘以10的21次方,佔冥王星質量的11%以上。 由於這個引力相互作用,冥王星和卡戎都圍繞着它們之間共同的質心運行,並且彼此朝夕鎖定,總是以同一側面對着對方。 卡戎的表面相對於冥王星更暗,並顯示出豐富的水冰,這些水冰在某些區域與甲烷和氮氣混合在一起,形成獨特的地質特徵。 除了卡戎,還有幾顆較小且形狀不規則的衛星,冥衛2和冥衛3於2005年被發現,它們的直徑在數十公里範圍內,而後來發現的冥衛4和冥衛5直徑不超過20公里。 所有這些衛星主要由水冰組成,可能是從科伊伯代被冥王星的引力捕獲的。 遺憾的是,星室野號探測器的攝像機未能捕捉到卡戎的大部分細節,但我們仍發現了許多有趣的地形特徵,比如,在赤道以南,有一片廣闊的區域被稱爲福爾幹平原,面積約爲40萬平方公里,相當於一箇中等歐洲國家的大小。 這裏還有卡戎的最高峯庫布里克山,它的直徑約爲40公里,高度可能達到4000米,此外,這座山被一個寬闊的環形壕溝環繞,深度可達2公里。 據推測,庫布里克山可能是一座冰火山,如果確實如此,那麼其周圍地區可能因爲地下儲存的排空而下沉,形成了獨特的地貌特徵。 向北延伸的是奧茲特拉區,這裏地表佈滿了許多隕石坑,它與福爾幹平原之間由一系列巨大的懸崖和裂縫隔開,總高度約爲1公里,其中最大的是寧靜峽谷,長達數百公里,深度達7公里,由於陡峭山坡頭下的濃重陰影,很難探索其底部。 再往北接近極點,有一個巨大的摩多暗斑,直徑達400多公里,其起源仍在爭論中,目前主流理論是冥王星大氣中的氮和鉀丸被卡戎的引力捕獲並沉積在其兩極,在紫外線輻射的作用下,這些物質轉化爲鎖鈴並逐漸在這顆天體的冰層中沉澱,這一假設需要進一步驗證,未來的任務將對此進行研究。 儘管新世野號的主任務已經完成,且探測器早已在距離我們70億公里外的地方繼續向太陽系外圍探索,但是它所回傳的數據仍在幫助科學家更好地瞭解這些遙遠的天體,這對於研究太陽系的邊緣區域至關重要,然而到2030年左右,探測器所有系統將最終失效,新世野號將獨自留在冰冷的太空深處。 未經許可,不得翻唱或使用