冥王星令人难以置信的地质特征

美国宇航局的“新视野号”探测器从矮行星冥王星传回了一些惊人的地质照片。快来探索吧!

图片来源:NASA/JHUAPL/SwRI

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


当我还是个孩子的时候,我根本不知道我们会在太阳系的尽头进行地质研究。如果我当时知道我可以将我对天文学的热爱与我对地质学的热情结合起来,我甚至可能放弃我写小说的梦想,全身心投入到行星科学的学位中。

现在我们有了太空机器人,在其他星球上进行真正的地质研究。我们已经看到了火星探测车一直在做的事情。现在我们将转向遥远的冥王星,它最近被降级为矮行星。但仅仅因为一个星球很小,并不意味着它不能拥有世界一流的地质特征,而且我们在冥王星上发现的东西确实是非凡的。


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这是一个个坑.

Left side of image is a color version showing Pluto, with its heart-shaped Tombaugh Regio standing out as a pale pink heart against a mottled reddish background. A yellow square with a yellow transparent triangle pointing from it point to the black and white image on the right, which is a zoomed-in look at the pitted surface.
新视野号探测器拍摄的冥王星图像显示了心形的汤博区,并放大了令人愉悦的奇怪的、坑洼的表面。图片来源:NASA/JHUAPL/SwRI。

任务科学家认为,这些神秘的凹陷可能是通过冰破裂和蒸发相结合形成的。该区域上覆撞击坑的稀少也使科学家得出结论,这些坑——通常宽数百码,深数十码——形成于相对较近的时期。它们的排列提供了关于冰流以及表面和大气之间氮和其他挥发性物质交换的线索。

我很好奇!我想知道是什么地质过程作用于冥王星,使这颗行星表面重塑,并抹去某些区域的撞击坑。我想更多地了解这些坑,以及在这种寒冷、遥远的矮行星上基本上是岩石的不同种类的冰。我迫不及待地想看到论文开始发表!

它有山脉、平原和冰川——非常像地球,只是非常不同。

Image shows rubbly mountains in the left. Their tops are pale gray, and their valleys are filled with reddish, wrinkly features that look like glaciers. The glaciers spill out on the smoother, pale gray surface of the plains. There are huge cracks that almost look like mudcracks in the plain.
斯普特尼克平原的冰原拍打着阿拉尔-伊德里西山脉。NASA/JHUAPL/SwRI

这令人叹为观止地展示了这个小世界上一小部分地质特征。它充满了山脉、平原、冰川和引人入胜的裂缝,哦,我的天!

漂浮的山丘.

Image is grayscale. On the right is a range of bumpy hills. The smoother plains occupy the center and left. There are isolated, scattered hills all over the plain.
漂浮的山丘点缀在斯普特尼克平原上。图片来源:NASA/JHUAPL/SwRI

冥王星上的氮冰冰川似乎携带了一种有趣的货物:许多孤立的山丘,这些山丘可能是来自冥王星周围高地的水冰碎片。根据美国宇航局“新视野号”任务的图像和数据,这些山丘的个体尺寸为一到数英里或数公里宽。

这些山丘位于冥王星“心脏”内被称为斯普特尼克平原的广阔冰原上,很可能是在斯普特尼克平原西部边界上更大的、杂乱的山脉的微缩版本。它们是冥王星迷人而丰富的地质活动的又一个例子。

水冰比氮冰密度小,可以漂浮在氮冰川之上,一直到达平原。漂浮的山丘!这有多酷?

但到目前为止,没有什么比冰火山更酷了。火山!在冥王星上!

Black and white image shows rugged terrain. There is a large mound of a volcano with a wide, deep summit crater.
莱特山。我注释了图像以显示山顶火山口。图片来源:NASA,约翰·霍普金斯大学/APL,西南研究院

我们不确定我们发现的两座疑似火山是否真的是火山,但是它们看起来确实很像火山

当然,在太阳系的其他地方也发现了带有中央火山口的广阔山脉,例如地球上的冒纳罗亚火山火星上的奥林匹斯山。事实上,“新视野号”的科学家宣布了冥王星的莱特山,以及附近的皮卡德山与大型盾状火山的惊人相似性,强烈表明这两者可能是巨大的冰火山,曾经从这个寒冷、遥远的世界的内部喷发出熔融冰。

熔融冰!听起来像个矛盾修饰法,但在冥王星的温度下,水基本上会变成岩浆。我想知道喷发出来的是不是一种泥浆?发现真相将是太棒了。试想一下,如果冥王星的冰火山仍然活跃,未来的任务捕捉到一次喷发。

最后,我们的第一张冥王星地质图

Image shows a small portion of Pluto. The center is basically white and looks like a piece of crockery that has been shattered and put back together, with black lines showing the cracks. Around it are smudges of blue, purple, mauve, pink, brown, tan, and green showing different types of geologic features. The map is surrounded by a color-coded key.
斯普特尼克平原的地质图。

我们没有足够的信息来做更多的事情,只能模糊地描述我们所看到的东西,但这只是一个开始。人类地质学家可能永远无法用他们的岩锤敲击冥王星的冰特征,但我希望在我们有生之年,一个机器人地质学家能够探索、采样和分析那些引人入胜的特征。

我们目前所看到的就像晚餐烹饪时从厨房飘来的令人愉悦的香味组合。我们知道它会很棒,而且它很快就会到来。事实证明,冥王星是我们太阳系中最有趣的微型世界之一。我迫不及待地想看看它会呈现出什么!

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