“环游冥王星”:数千米高的冰脊 犹如锋利锯齿刀

2020年03月27日 08:53 次阅读 稿源:新浪科技 条评论 5·17电信日 - 翼起加速上云!

北京时间3月27日消息,据国外媒体报道,当宇航员乘坐太空飞船降落在冥王星表面时,将逐渐清醒过来,当他从舱窗向外观看时,会努力寻找太阳的空中位置,发现太阳非常明亮,但此时他与太阳的距离是地球-太阳距离的40倍,冥王星接收到的太阳光线不及地球的千分之一。虽然在冥王星中午时刻,但感觉像是在夜晚一样——能看到所有的星星,尽管地平线上似乎笼罩着一层蓝色薄雾,星星发出微弱光线,在繁星夜空下,冥王星表面山峦轮廓多数模糊不清。

  1、冥王星直径1477英里,周长大约4640英里,这是一颗小型星球,只要表面有路可走,一位勇敢的探险者一周时间就可以“环游星球”!

只要有路可循,探险者一周时间便能环游冥王星!

太空飞船着陆冥王星之后,探险者会发现自己“身体变轻”,重力仅是地球的十五分之一,探险者再次抬头,希望看到冥王星的邻居冥卫一,但它是无法观测到的。这两颗矮行星被潮汐引力锁定,意味着它们总是在轨道上呈现相同的一侧,探险者所在的冥王星半球位置与冥王星轨道相对,因此探险者只有在返回地球的途中才能观测到冥卫一。

  2、冥王星探险者沿着汤博地区右侧行进之后再向东,最终到达一个漂浮在氮冰之上的观测台,在这里可以看到冥王星著名的冰脊地形。

“新视野号”经过9年的太空飞行,于2015年飞抵冥王星轨道,该探测器对冥王星表面拍摄了大量高分辨率图像,科学家认真勘测分析,发现冥王星并非是尘土飞扬、毫无特色的岩石星球,而是一个遍布陡峭悬崖、峡谷和巨大氮冰平面的地形复杂星球。冥王星直径1477英里,周长大约4640英里,这是一颗小型星球,只要表面有路可走,一位勇敢的探险者一周时间就可以“环游星球”!

对外星智能探索研究所(SETI)资深科学家奥利弗·怀特(Oliver White),是美国宇航局“新视野号”任务地质物理、成像研究小组专家,他设想了一个冥王星公路旅行方案。该方案假设人类探险者对冥王星表面进行一定程度的基础性建设,事实上,冥王星表面温度为零下223摄氏度,非常寒冷,这是该星球不适宜人类生存的原因之一。探险者仅知晓着陆冥王星表面半球的地形结构,因此对另一侧半球的冒险旅行仅能想象猜测。

探险者拟定的着陆点位于冥王星西部边缘的一个平坦区域,被称为“汤博地区(Tombaugh Regio)”,在东侧方向,斯普特尼克平原(Sputnik Planitia)像一个巨大的米黄色海洋,一直延伸至地平线,在那里可看到一个多边地形,热量缓慢地从冥王星内部溢出,但这个广阔区域表面既不是海水,也不是陆地,而是冻结的氮物质。当探险者的靴子踩在白色氮平原上,会轻微地将将氮物质踩扁,留下足迹。虽然这些地形非常独特,与地球表面迥然不同,但在氮物质之下隐藏着人类熟悉的液态海洋。

斯普特尼克平原向北和向南方向是冥王星表面最独特的地形——绵延的山脉,其中包括:希拉里山脉,它是由斯普特尼克平原延伸3英里的巨大水冰块构成,高度相当于落基山脉。这将是探险者旅途中最美的风景,亮白色的斯普特尼克平原和暗黑色的Cthulu Macula在前景方向黑白融合在一起,而远处背景是若隐若现的高耸山脉。

没有日出和日落

  3、高空拍摄冥王星表面刀刃状地形,可能是冥王星早期甲烷以冰的形式在该星球表面聚积之后升华的结果,从而形成这些锋利的锯齿状特征,它们类似于剑状冰沉积物,被称为“冰钉”,这样的冰钉结构也存在于地球安第斯山脉顶部。

在冥王星表面你的睡眠生物钟将完全紊乱,人们可以随意安排睡眠时间,因为地球上人们遵循着一天24小时的昼夜规律,但是冥王星的一天相当于6个地球日,并且冥王星轴心倾斜119度(相比之下,地球轴心倾斜23.5度)自转运行,这意味着飞船着陆的北半球大部分区域会在半年时间里接收恒定阳光(尽管阳光较微弱)。冥王星表面看到的太阳与众不同,太阳不会像地球上所观看到的日出和日落,它始终悬挂在高空中,只是依据你所在纬度不同而改变方位。

怀特解释称,我们一直想知道这些山脉是如何形成的,也许它们是冥王星水冰壳的一部分,像地球构造板块一样移动和断裂,裂缝又会被氮冰填满,导致水冰像巨大原木堵塞堆积,最终成为冥王星巨大的冰山脉。

第二天早上,当探险者继续向南驾车行驶接近莱特冰火山,会经过诺尔盖山脉,一路将穿过起伏的山坡,最终攀升高度超过1万英尺,到达一个比诺尔盖山脉更高的巨大洼坑。在这个巨大洼坑中,探险者打开探照灯,远处几十公里处是巨大的石壁,看不到边缘。

但令探险者更兴奋的是抵达列维尔坦·皮卡尔德山脉(leviathan Piccard Mons),它位于莱特冰火山南侧,海拔大约15000英尺,是冥王星最高山脉之一,虽然在该低纬度区域,太阳在空中较低,但此时的阳光无法形成光芒。

探险者会安静地思考冥王星表面为什么会有如此独特的表面特征,当阳光穿透冥王星稀薄大气层时,将天空染成蓝色,观看远处的地平线,这一情景仿佛是日落。

当探险者驾驶登陆车继续朝东南方向行驶,如果在莱特冰火山附近逗留太久会很危险,他们无法判断这个低温火山何时喷发。

莱特冰火山和皮卡尔山脉对于科学家充满谜团,其圆形结构和较深洼地表明它们是由冰构成的巨大火山,但科学家仍不完全确定冰火山形成原理与地球岩石火山有什么区别,这些巨大山脉在冥王星表面可能发生冰喷发,尽管该观点仍有待进一步研究分析。

壮观危险的冰脊地形

第三天,探险者朝北向上到达斯普特尼克平原东侧,虽然该地面仍是明亮的米黄色,但该区域是高地,崎岖不平,坑坑洼洼,行进路线沿着几英里宽的冰氮池塘周围。河流从冰氮池塘中延伸出来,穿过水冰表面,形成氮冰川汇入斯普特尼克平原凹处。

4、图中是被Virgil Fossae峡谷贯穿的埃利奥特陨坑。

冥王星探险者沿着汤博地区右侧行进之后再向东,最终到达一个漂浮在氮冰之上的观测台,在这里可以看到冥王星著名的冰脊地形。他们可以驾驶探测车沿着甲烷冰脊行驶数小时,同时,他们能够目睹壮观危险的冰脊,从表面隆起数千米,像锋利的锯齿刀一样。冰脊形成了甲烷条纹结构,对表面的氮池塘留下怪异的阴影。

汤博区域东部隆起的冰脊地形可能是冥王星早期甲烷以冰的形式在该星球表面聚积之后升华的结果,从而形成这些锋利的锯齿状特征,它们类似于剑状冰沉积物,被称为“冰钉”,这样的冰钉结构也存在于地球安第斯山脉顶部,但它们是由水冰形成,而不是甲烷冰,相比之下,地球冰钉通常只有几米高。目前冥王星表面的锋利冰脊像一条巨大的带子,环绕在冥王星赤道,一直延伸至新视野号探测器无法观测的另一侧半球。

当探险者从冰脊地形离开向西北方向前行时,出现一片更均匀的棕褐色碰撞陨坑和叫做“隼鸟地”的巨大坑洞,接着将出现类似树枝的网络状山谷,这里的地形表面覆盖着一层薄薄的甲烷冰,巨大、底部平坦峡谷位于南部,氮沿着峡谷汇入斯普特尼克平原。

探险者向南继续行进,穿过广阔、尘土飞扬的广阔地带——冥王星最平坦的高地区域,当他们沿着伯尼陨坑东部边缘行进时可稍作休息,伯尼陨坑具有纪念意义,冥王星的命名源自一位英国11岁女孩——凯瑟琳·道格拉斯·伯尼,由于她对神话故事非常感兴趣,向原任牛津大学博德利图书馆馆员的祖父福尔克纳·梅丹提议以冥王普路托(Pluto)命名这颗行星,梅丹将该提议报备天文学教授赫伯特·霍尔·特纳,1930年3月24日,这颗行星以冥王星(Pluto)的命名全票通过。而伯尼陨坑正是由冥王星命名者伯尼的名字命名的。

伯尼陨坑东部边缘并非急剧陡坡,而是一个同心圆丘陵系统,里面有许多丘陵地形,也有许多坑坑洼洼的陨坑,探险者继续向南行进,会看到向西延伸的依南那峡谷和杜穆兹峡谷。

怀特指出,斯普特尼克平原北部和西部是冥王星最古老的地形,存在许多碰撞陨坑,这表明在这颗星球的进化历史中,星球表面和大气层活跃性并不高,未能改变表面构造。

在平原地带行进大约一整天之后,探险者开始变得焦虑不安,此时途中会遇到许多峡谷和陨坑,但很久情形会发生较大转变,之前大部分旅程都是在地面上进行的,因此探险者会看到周围环境。但接下来地形将变成深棕色,探险者几乎无法辨认表面的纹理结构。

探险者进入到Chthulu Macula地区,这是一外地理结构呈现鲸鱼状、表面是类似平坦黑色柏油的宽阔区域,它是冥王星大气雾霾颗粒沉积到表面的结果,在冥王星赤道稳定气候中没有任何进程驱散这些雾霾颗粒,这些颗粒是太阳紫外线辐射与冥王星大气中甲烷和氮相互作用时产生的。

大约一个星期的冥王星惊险旅程最终会在Virgil Fossae峡谷落脚停止下来,这是一个穿过Chthulu Macula地区的大峡谷,一眼望不到尽头,Virgil Fossae峡谷是结构层次最清晰、历史演变最少、最新发现的峡谷地形,其悬崖高度是科罗拉多大峡谷的两倍。人们很难观测到漆黑的峡谷底部,但底部似乎存在冰和氮构成的熔岩物质,从地下水库抽吸至星球表面。探险者可以将探测车停在东部的峡谷边缘,这里有一条较宽的裂缝穿过冰冻、充满氮气的埃利奥特陨坑的坑壁。

怀特说:“冥王星表面存在许多地质多样性特征,一些特征仅在一个区域出现,而不会出现在其他区域,这颗矮行星仍有许多科学谜团亟待揭晓,冥王星环境较为恶劣,并不适宜人类登陆进行勘测,未来科学家通过太空探测器或许能揭晓这颗矮行星更多的详细特征。”

当探险者的旅程结束,返回太空船开始为期9年的返程之旅,他可能无法相信一个如此寒冷荒芜的星球,竟然可以存在如此丰富的自然景象。探险者在返程途中可看到空中有一颗巨大的灰色星球,它就是冥卫一,科学家曾认为它是冥王星的卫星,但现在看来它是冥王星的伴星。这两颗矮行星相距1.2万英里,它们彼此环绕,冥王星环绕太阳运行一周需要248年。(叶倾城)

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