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“冥王星迷”们正因“新视野号”探测器对这颗以前被称为第九大行星的天体的观测而兴奋不已。7月13日,当飞船接近冥王星时,它拍摄了迄今为止这颗矮行星的最佳照片,揭示了以前未见的表面特征,据美国宇航局的科学家称,这些特征表明冥王星是罕见天气现象——雪的家园。
由于冥王星是一个寒冷的星体,表面结冰,人们可能会认为冥王星偶尔会发生暴风雪。但是,低温和冰冻物质并不能造就一个下雪的星球。行星科学家行星学会的布鲁斯·贝茨解释说,为了让冰冻物质从天而降,行星需要要么拥有可以形成雪云的大气层,要么拥有可以把可冷冻物质发射到足够高度的火山喷发。它还需要一个坚实的表面让雪降落。外太阳系中很少有天体满足这些要求。但是冥王星拥有稀薄的氮气大气层,有可能产生雪,可能就是其中之一。
当在新闻发布会上被问及新图像是否证实了冥王星正在下雪时,美国宇航局“新视野号”任务的首席研究员艾伦·斯特恩只是回答说:“看起来确实是这样。”随后出现了一段略显尴尬的沉默,期间听众显然认为他会详细说明。他没有,但是“新视野号”应该很快就能证实对下雪的怀疑。“新视野号”在7月14日与冥王星最接近时,暂时与地球失去联系,以便将所有注意力都集中在收集数据上,但是在接下来的几个月中,这些数据将开始涌回美国宇航局的科学家手中。如果冥王星真的在下雪,那么这颗矮行星就加入了一个非常独特的俱乐部:各种奇怪类型的雪只落在太阳系中少数几个行星和卫星上。
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火星

艺术家对火星表面细雾状降雪的印象
来源:美国宇航局,克里斯汀·丹尼洛夫/麻省理工学院
在寒冷的冬季,这颗红色星球的两极会经历独特的降雪形式。由H2O组成的雪落在北方;干冰雪(冻结的二氧化碳)覆盖南方。2008年9月,当美国宇航局的凤凰号火星着陆器在火星北部平原上巡视时,它在几英里高的火星云层中发现了水雪,尽管雪在到达地面之前就蒸发了。在地球的另一边,干冰雪实际上会粘住。科学家们几十年来都知道,覆盖火星南极的冰盖,会随着季节的推移而扩大和缩小,其中含有干冰。但直到2012年,研究人员通过筛选旧的火星勘测轨道飞行器数据,才发现二氧化碳雪云悬浮在这颗红色星球上,SETI研究所的行星科学家安吉拉·扎卢查说。火星上细小的干冰雪颗粒比地球上落下的雪花小得多,大约只有人类红细胞那么大。事实上,火星上的观察者看到的与其说是雪落下,不如说是雪雾。科学家们模拟了火星二氧化碳雪花,发现它们具有“立方体形状”,这基本上意味着它们看起来像切掉角落的小立方体。如果你捧起一把火星雪,它可能会像玉米淀粉一样有粘性。
土卫六

土卫六北极上空的云
来源:美国宇航局/喷气推进实验室/亚利桑那大学/LPGNantes
在许多方面,土星的卫星土卫六很像我们的家园行星:许多控制地球地质和气候的过程,如风、火山活动和构造活动,也在土卫六上发生。更重要的是,土卫六是已知唯一在其表面有液态水池的天体。土卫六被大气层包围,并且像地球一样,它也经历着蒸发和降水的过程。但是这颗卫星非常寒冷——那里的平均温度为零下180摄氏度(零下292华氏度)——它的水只能以像岩石一样坚硬的深度冻结的冰的形式存在于卫星表面。然而,土卫六的湖泊和云层中充满了甲烷,甲烷的冰点比水低得多。甲烷蒸汽上升到土卫六大气中越来越冷的层,直到它以雨或雪的形式落下,覆盖了卫星表面的山丘和山脉。
木卫一

木卫一从被称为皮兰·帕特拉的火山喷发口喷射出蓝色羽状物质
来源:伽利略项目,喷气推进实验室,美国宇航局
木星的卫星木卫一不断受到其主行星巨大引力的挤压和弯曲——这是围绕着拥有如此强烈引力场的巨大气体行星运行的职业危害。因此,木卫一的内部足够热,可以为其整个表面上肆虐的火山活动提供能量。喷气口喷出含有二氧化硫的伞状羽状物,高出卫星表面数百英里。这种挥发性物质在地下沸腾时可能是熔融的,但二氧化硫在木卫一表面普遍存在的寒冷温度下会凝固,因此它会像雪花一样以冰晶的形式从羽状物中降落下来。2000年,美国宇航局的伽利略号探测器传回了木卫一平原覆盖着似乎是白色雪的图像。几个月后,当伽利略号飞掠木卫一北极时,它遇到了一阵突然从那里一座以前未知的火山中喷发的硫雪花。对美国宇航局的科学家来说幸运的是,伽利略号被卷入了一场意外的暴风雪,这意味着该探测器有了新的火山物质样本可以研究。
地球

来源:美国宇航局
当然,在谈论太阳系中的雪时,我们不能不提及地球母亲。与其他行星和卫星上空落下的奇异物质相比,我们自己的水雪可能显得有些平淡无奇。但由 H2O 组成的雪实际上非常特别,就雪而言:水几乎是独一无二的,它的液态比固态密度更高。这种罕见的特性使得冰块可以漂浮在你的水杯中,并且使我们可以挤压雪球进行后院战斗或雪人建造。事实上,我们的是太阳系中唯一能堆积起来的好雪。所以,如果你期待着当人类最终前往火星时进行史诗般的干冰雪球大战,很遗憾要让你失望了。