冥王星冰冷的心「跳動」行星微風推動,模擬原因是氮冰釋放成氣態

2020-12-24 山川異域合作共贏

新的計算機模擬表明,在外部太陽系的這個偏遠世界上,冥王星冰凍的心臟的「跳動」驅動了形成風。

當美國宇航局的「新視野」任務在2015年由冥王星飛行時,它返回的圖像吸引了人們的想像力,尤其是冥王星之心是矮行星冥王星一個顯著的表面特徵。一個橫跨大約1,590公裡的巨大、淺色區域的圖像。心臟的左葉稱為一個3公裡深的盆地,充滿了氮冰。

現在,該盆地內氮的轉化決定了整個矮行星上微風的形成。

冥王星:遙遠的世界

科學家在冥王星上遇到的許多驚喜之一,太陽系外圍的這個偏遠偏僻的世界擁有自己的氣氛。當然,它很稀薄,主要是氮氣,還有少量其他微量氣體,例如甲烷和一氧化碳。但是在照片中可以看到的足夠多,事實證明,甚至有可能足以影響世界的表面。

有氣氛的地方有風。在如此稀薄的氣氛中,風必須微弱。

但是是什麼驅風呢?通過進行了計算機模擬,顯示出該發生源被發現:氮冰(約為- 235攝氏度,一個大氣壓下- 210度左右氮氣凝固)的心臟。

冥王星一顆冰冷的心如何跳動

隨著冥王星繞地球每六天旋轉一次,大多數人造衛星「 Planitia」在白天和黑夜都會經歷。在白天,太陽的弱溫暖會使氮升華,將其從冰中直接加熱成氣態。然後在晚上,這些氮氣凝結回冰。伯特蘭的團隊給這輪冥王星的心跳起了個綽號。

但是心跳不規律。冥王星的自轉相對於圍繞太陽的248年軌道是傾斜的,因此它幾乎在向一側旋轉。現在是冥王星北半球的春天,北緯38°以上的緯度,包括人造衛星普朗蒂亞的北端,日照不斷。結果,那裡的氮氣不斷升華,增加了大氣壓力,然後將風引向南半球。一種類似於地球科裡奧利效應的機制將風向西偏轉,然後在盆地的高浮雕邊界附近向南偏轉。在極地夜晚,冥王星的東南邊緣靠近冥王星的一部分,在人造衛星的東南邊緣,氮氣凝結回冰。在這裡,風向再次偏北,完成了逆時針旋轉。

事實證明,冰蓋位於周圍平原以下3公裡處,這會造成大氣不平衡,從而驅風。

全球風型

儘管風起源於人造衛星普蘭蒂亞,但並不止於此。一旦釋放成氣態,氮就會上升到更高的高度,最終進入冥王星旋轉控制的氣流。

Bertrand解釋說,就像溜冰者從手臂向身體伸展開一樣,自旋變慢,而氮分子則從北向南移動時也會變慢,因為它們離行星的旋轉軸越來越遠。結果,氮氣的移動速度比其下方的矮行星慢,導致冥王星上的風向西吹,即與行星的旋轉相反。

這種逆轉是冥王星所獨有的-這樣的整體風型在除海王星的衛星海衛一以外的任何其他太陽系世界中都不存在。

人造衛星普蘭蒂亞對冥王星的氣候可能與海洋對地球的氣候一樣重要

人造衛星普蘭蒂亞的氮氣冰肯定是冥王星大氣層的主要來源和匯聚點。

相關焦點

  • 冥王星心臟的氮跳動,似乎是在向人類傳輸著某種信息
    地球和冥王星沒有太多共同之處。地球是一個充滿活力、生機勃勃的世界,而冥王星卻是一個冰冷、遙遠、毫無生氣的星球。但是它們有一個共同點就是氮。地球大氣中的氮含量約為78%,冥王星大氣中的主要成分也是氮,不過具體比例還不清楚。
  • 冰冷的冥王星之心,藏著一片溫暖的海洋
    經過九年的飛行,我們終於第一次看清楚了,這個人類探測最遙遠的矮行星——冥王星。 冥王星完全不是一個冰冷的、毫無特色的星球。事實證明一顆充滿活力的行星該有的特徵它全部具備。它的表面很冷,大約零下30到零下2攝氏度,行走其上,腳下是堅硬的氮冰。
  • 冥王星的「心臟」——冰冷的氮心可以控制空氣循環
    研究表明,一顆由冰凍氮組成的"跳動的心"控制著冥王星上的風,並且可能在其表面產生一些特徵。冥王星上被命名為湯博·雷擊奧的著名心形結構,在2015年美國航天局的「新視野」任務中拍攝到這顆矮行星的鏡頭且被揭示其不是科學家認為的荒蕪之地後,便很快地出名了。現在,新的研究表明,冥王星上的著名的氮心控制著它的大氣循環。
  • 研究揭示著名的「冥王星之心」如何產生風 從而導致其明亮的表面變暗
    據外媒New Atlas報導,一項新的研究揭示了冥王星著名的心形氮冰區域如何在矮行星稀薄的大氣層中產生風,從而導致其明亮的表面發生大量變色。冰冷的平面似乎被劃分為多個單元,並且相對沒有撞擊坑。對新視野號數據的分析表明,Sputnik Planitia通過對流過程不斷刷新其表面,其中較熱的液氮從表面下方升起並在單元中間凝固,而較冷的氮冰則在回落至表面下方。依靠高級計算機建模的新研究現已使人們進一步了解了這種不尋常的景觀如何與周圍環境相互作用。
  • 冥王星為什麼會被踢出九大行星呢?它到底是有多麼可怕
    事實上,冥王星不符合第三個,冥王星軌道上還有其他小行星,這就是它降級的原因。冥王星不能清理軌道附近的小行星的原因不夠大。 為什麼冥王星不夠大? 客觀地說,這是註定的。 在太陽形成之初,行星實際上是太陽形成的角碎片。
  • 冥王星位於柯伊伯帶,被科學家踢出九大行星行列,這是為什麼呢?
    冥王星之所以有「太陽系中最可怕的星球」的說法,原因無非有以下兩個:一、遙遠的星際距離冥王星離太陽實在是太遙遠不可及了,它的遠日點達到49個天文單位,換算成地球計量長度單位即為74億公裡,也因為如此遙遠使得從太陽發出的一束光線需要5.5小時才能抵達冥王星。
  • 最新研究發現:冥王星神秘的「心」形地形,可能有一個奇怪的作用
    【ALENG 自媒體】2月6日午間自媒體專稿,儘管早在2006年,冥王星就被開除出太陽系9大行星之列,但是直到2015年7月,天文學家才第一次看清楚了這個位於遙遠地帶的神秘天體,作為這次發現的一個結果,冥王星上一個巨大的「心」形地形,引起了天文學家的極大興趣,因為在冥王星崎嶇不平的表面上
  • 冥王星有何反常?行星行列不要它,被踢出竟然不冤!
    從此太陽系不再是八大行星,冥王星其實是柯伊伯帶中的矮行星,是太陽系中已知體積最大和質量第二大的矮行星。它和其他的柯伊伯帶天體相同,都是由巖石和冰組成,冥王星相對月球來說比較狹小,質量是月球的六分之一,體積也僅有月球的三分之一。當人們繼續探索太陽系的時候在2005年發現鬩[xì]神星的質量遠比冥王星質量多出27%,各天文學家開始對冥王星的定義產生質疑。
  • 被踢出九大行星行列的冥王星,到底有什麼特立獨行之處?
    在太陽系的八大行星中,如果從太陽系平面的北極來觀察,僅有金星呈現自東向西的順時針自轉規律,而冥王星的自轉方向與金星相同,與其它七大行星相比,感覺是格格不入。這個原因或許也與其形成初期在大質量天體劇烈撞擊過程密切相關。
  • 冥王星究竟有多可怕?被踢出行星行列,可一點也不冤
    1930年,科學家萊德·湯博發現了冥王星。從那之後,冥王星就被視為太陽系的第九大行星。這樣的看法一直持續到了2006年,冥王星被國際天文聯合會排除在了行星行列之外,而被劃為了矮行星。
  • 科技日曆丨「紛爭女神」厄裡斯被發現 連累冥王星從行星降級為矮行星
    (Eris),它位於海王星軌道之外,最初被歸類為行星,但引發了一場科學爭論,最後導致它和冥王星都從行星降級為矮行星。厄裡斯是行星還是矮行星?當厄裡斯在2005年首次被發現時,天文學家認為它比冥王星大得多,甚至考慮厄裡斯是否可能是我們太陽系的第10顆行星。然而,最終,科學家發現厄裡斯是一顆如此小的行星,從而在2006年將冥王星降級為矮行星的原因。這一決定至今仍有爭議,因此厄裡斯的名字恰如其分。「厄裡斯是希臘的紛爭女神。」
  • 冥王星才是真正地球2.0?地貌景觀與地球驚人相似
    冥王星上的冰不是有水形成的,而是由凍結的甲烷氣體形成的。冥王星不具備地球上的天氣條件,所以他既不下雪,也不颳風。冥王星的冰不是來自雪,而是由甲烷霜形成的,甲烷霜是水蒸氣直接凝結而成的。在溫暖高海拔區域,冥王星的大氣含有更多的氣態甲烷,這是氣體直接飽和,並凍結在足夠高的山頂,從而形成富含甲烷的區域。
  • 「環遊冥王星」:數千米高的冰脊,猶如鋒利鋸齒刀
    2、冥王星探險者沿著湯博地區右側行進之後再向東,最終到達一個漂浮在氮冰之上的觀測臺,在這裡可以看到冥王星著名的冰脊地形。「新視野號」經過9年的太空飛行,於2015年飛抵冥王星軌道,該探測器對冥王星表面拍攝了大量高解析度圖像,科學家認真勘測分析,發現冥王星並非是塵土飛揚、毫無特色的巖石星球,而是一個遍布陡峭懸崖、峽谷和巨大氮冰平面的地形複雜星球。
  • 冥王星之心的秘密被揭示:科學家發現冥王星表面地質結構起源秘密
    白天,一層薄薄的氮氣冰加熱並變成氣體,與一氧化碳和甲烷一起構成冥王星的氣氛。到了晚上,氣體凝結成冰,這個循環使行星的氣殼向西移動-與繞軸旋轉的方向相反。這種現象稱為逆轉。同時,由此產生的風將灰塵和冰粒轉移,在北部和西北部地區形成深色條紋和平原。
  • 冥王星有哪些古怪之處,它真像有些人說得那麼可怕嗎?
    因為行星的條件之一,是必須清空自己軌道附近的天體,獨享圍繞著太陽公轉的軌道。而冥王星事實上是與卡戎星共用一個公轉軌道。卡戎星直徑達到冥王星一半多,也是夠嚇人的。月球直徑是地球的27%,已經是除了冥王星與卡戎星,所有太陽系衛星與主星比例最大的了。這也是卡戎星與冥王星不是主僕關係,而是雙星關係的原因。
  • 冥王星為何被踢出九大行星?它的環境究竟有多可怕?
    ,億萬年來一直圍繞銀河系中心的黑洞旋轉,就像太陽這個母親帶著八顆「小蝌蚪」在宇宙流浪一樣,可是在之前,太陽其實是帶著九顆「小蝌蚪」飛行的,也就是太陽此前其實是擁有九顆行星的,這第九顆恆星就是冥王星,後來由於種種原因,冥王星在2006年由國際天文組投票織決定把它剔除出太陽系行星行列,太陽系最終只剩下八顆行星,那麼是什麼原因導致冥王星被剔除出太陽系九大行星之列呢?
  • 冥王星長了一顆心?科學家:氮氣心形區域控制冥王星的大氣與颳風
    冥王星的行星身份被提出之後,一直名不正言不順,科學家一度認為,冥王星和地球一般大,就將它排到了第九大行星的行列。然而,隨著對它的進一步觀測,發現它的直徑居然還沒有月球大,因此被毫不留情的降級,踢出了行星行列。
  • 冥王星有多可怕?一顆零下223℃的行星或許是病毒的天堂
    冥王星很可怕麼?一顆零下223℃的行星或許是病毒的天堂?以前我們提到太陽系內的行星,會不自覺地想到有九大行星。但在二零零六年,天文學家們通過一次會議判定太陽系是八大行星,冥王星被驅逐出列,降為矮行星,這其中當然是有原因的。
  • 行星為何有氣態、固態之分,氣態行星上真的都是氣體嗎?
    行星是人類的劃分,國際天文學界是這樣來定義行星的:1.行星質量足夠大,使得行星的外觀是球形,達到流體的靜力平衡狀態;2.行星必須繞恆星運轉;3.行星的引力足夠強大,可以簡單的理解為在它的公轉軌道上或附近沒有其它與之相似大小的天體。
  • 冥王星到底有什麼可怕之處?它為什麼被踢出了九大行星的行列?
    也就是說,在九大行星中,水星是離太陽最近的,而冥王星則是離太陽最遠的。 那麼,這些行星的名字是從何而來呢?因為當時除了八大行星外,在太陽系中,人們並沒有發現比冥王星大的行星。因此,冥王星就正式被劃入了九大行星中。 但是,由於冥王星非常的小(直徑約有2370公裡),僅有月球體積的1/3大,而且重量比地球輕470倍,所以,從冥王星被劃入九大行星後,它就一直不被看好。