太陽系最冷的風:冥王星上低於-231攝氏度的大風

2020-12-15 LetFly萊飛

地球和冥王星沒有太多共同點:地球是一個充滿活力的生命世界,而冥王星是一個寒冷,遙遠而無生命的世界。但是它們的共同點是大氣中富氮,儘管冥王星確切的百分比尚不清楚,但地球大氣中的氮含量約為78%,冥王星的主要大氣成分也是氮。

在冥王星上,地表溫度約為42開爾文(-231攝氏度),大部分氮都被凍結成了固態冰。一項新的研究表明,冥王星的氮冰創造了太陽系內最冷的自然風,並塑造了獨特地貌。在以往的認知裡,地球最冷的風毫無疑問是南極高原的風暴,但與冥王星的超低溫風相比,南極風要顯得可愛的多。

在NASA的"新視野"號探測器到達冥王星之前,我們對這個遙遠的行星及其表面特徵了解不多。當探測器2015年7月到達時,我們都驚訝地發現冥王星比我們想像的要活躍得多。人們第一次看到湯博區Tombaugh Regio,這是冥王星表面上的一個橫跨大約1590公裡的巨大、淺色區域,被NASA暱稱為冥王星之心。

冥王星之心

新視野團隊非正式地將冥王星的心形區域命名為"Tombaugh Regio",以紀念發現了矮行星的天文學家Clyde Tombaugh。冥王星"心臟"西側波光粼粼的區域被非正式地稱為"Sputnik Planitia"盆地。 湯博區東部有6200米高的高山,西部是由水冰與氮冰覆蓋的廣闊平原。

"Sputnik Planitia"盆地邊緣

這張照片說明了其複雜性,包括冥王星冰冷平原的多邊形形狀,其兩個山脈以及一個似乎新的冰冷沉積物侵襲了古老的坑坑窪窪地形的區域。NASA艾姆斯研究中心的天體物理學家和行星科學家Tanguy Bertrand近期在《地球物理研究雜誌》發表一篇論文"冥王星的心臟調節著大氣循環:高解析度和多年數值氣候模擬的結果。"稱Sputnik Planitia盆地中大量的氮沉積製造了冥王星表面的風,塑造了地表。

冥王星稀薄的大氣大部分是氮氣,也有少量的二氧化碳和甲烷。Sputnik Planitia區中存有大量的固態冷凍氮冰,白天溫度升高升華成為氮蒸氣。在晚上,過程逆轉,氮氣再次凍結,掉到地表。每天都在循環重複,這片心形區如它的外形般,擔負起了心臟的職責,像一個泵般為冥王星這片區域周圍泵送氮氣。

冥王星表面的風向與行星自轉方向相反,這可能是造成冥王星表面奇特面貌的原因。當稀薄的富氮的風沿著地表吹動時,它傳遞熱量,冰粒和霧狀顆粒,從而在冥王星北部和西北部地區形成深色的風條紋和平原。顯示出即使冥王星的大氣密度非常低,風也會塑造地貌的事實。

冥王星之心

冥王星心臟的左葉Sputnik Planitia盆地是冥王星表面的低洼區,並且擁有冥王星大部分的氮,平均深達3公裡,最寬有1,000公裡。冥王星之心右葉主要是高原和氮冰川。新視野號探測器完全革新了人們對冥王星的認知,這是個很有趣的星球,冥王星的大氣密度比地球稀薄100000倍,卻產生了風來塑造自己的表面。

通過新視野號的數據,科學家們建立了冥王星的天氣預報模型,冥王星的風一般是向西吹,與冥王星自轉方向相反,風速一般超過4公裡每小時,固態冷凍氮冰在北部升華成蒸氣,然後在南部再次變成冰時,這種氮的活動就行地球的水一樣,驅動著大氣的運動,產生了西風。冥王星的超低溫氮風在我們的太陽系中可能是獨一無二的。研究人員也發現了另一類風,它沿著Sputnik Planitia盆地的西邊緣快速移動吹過。地球上也有類似的風,它們沿著盆地的邊緣流動。極低的行星表面溫度和氮蒸汽、四公裡以上的風速使得冥王星的風比-231攝氏度更冷,冥王星刷新了人們對它單調的認識;冥王星的風也是目前已知太陽系內最冷的自然風了。

相關焦點

  • 零下200攝氏度的冥王星,在3萬年前,本有機會孕育出生命
    這顆星體是我們熟悉的冥王星,它曾是太陽系九大行星之一,後來被除名,被定義為「矮行星」。1930年,克萊德·湯博發現了冥王星,並把它視為太陽系第九顆行星。但到了1992年,科學家找到了許多質量與冥王星相當的星體,這讓科學家們開始思考將冥王星列為行星是否合理。
  • 冥王星是一個寒冷的世界,地表溫度低於-370華氏度
    冥王星是一個寒冷的世界,地表溫度低於-370華氏度。但是冥王星在數十億年前成立時是一個非常不同的地方。「直到[大約] 20年前,每個人對柯伊伯帶的看法都是,它將充滿非常冷的物體,這些物體僅比彗星還多,而且自太陽系開始以來它們一直處於原始狀態……只是一直被認為已經死了。」他說。新發現為冥王星及其鄰居提供了更加動態的畫面。「我們開始第一次看到行星通常如何生長以及外太陽系中事物發生的速度有多快。」
  • 冥王星有多可怕?一顆零下223℃的行星或許是病毒的天堂
    冥王星的軌道獨一無二冥王星的軌道是太陽系裡獨一無二的,是一個橢圓形,他的近日點和遠日點距離相差極大,與太陽最近的距離是四十四點三億公裡,最遠的距離是七十三點一億公裡,繞太陽一周大約需要二百四十八年。奇特之處還在於,冥王星的近日點插入了海王星的公轉軌道,它的軌道傾角也和太陽系中的其他行星不同,達到了十七度。但是冥王星的軌道交角遠離其他行星,因此雖然冥王星的軌道看上去與海王星的軌道交叉,但他們永遠不會撞在一起。而且冥王星的質量太小了,他所處的位置已經屬於太陽系外圍的柯伊伯帶,這個區域一直是太陽系小行星和彗星誕生的地方。
  • 冥王星再現地球景觀,50億公裡外雪山綿延,成因與地球完全不同
    那年7月14日,新視野探測器接近到冥王星附近12500公裡範圍內,人們在這個太陽系偏遠地區的星球上,發現了它有和地球一樣的地貌景觀——白雪皚皚的山脈。 冥王星上的雪 冥王星上刮的風大概是太陽系內最冷的,在冥王星標誌性的心形氮冰平原的西南部,一片山脈的頂部被積雪覆蓋,就像地球上那些高海拔的山脈白了頭。
  • 冥王星是從一個冰球演變的?最新研究稱這顆矮行星一開始很熱,還有...
    如今,矮行星冥王星在太陽系邊緣繞太陽運行,其表面溫度為華氏-378度(-227.8攝氏度)到華氏-396度(-237.8攝氏度)。但是一項新的研究表明,冥王星上的情況並非總是如此。冥王星上的伸展斷層長期以來,研究人員一直認為冥王星最初是一個冰球,位於太陽系邊緣寒冷黑暗天氣家園的柯伊伯帶。一些科學家還相信冥王星的冰層下有一個液態海洋,估計厚達249英裡。
  • 冥王星有多可怕?它為何從「九大行星」除名?科學家發現了什麼?
    從進入學校的那一刻起,我們便對地球和宇宙有一個初步的認知,在很多人的印象中,太陽系曾經有九大行星。從2006年以後,冥王星從其中除名。有人說這是因為冥王星實在太恐怖了,與8大行星格格不入,這是為什麼呢?
  • 紀念新視野號飛越冥王星5周年——分享關於冥王星的10件趣事
    自那次突破性飛躍的五年裡,幾乎每個關於「冥王星是一個無生命的冰凍星球」的猜想都已經被拋諸腦後了。 歸功於新視野飛行器提供的數據,以下10條是科學家們自2015年了解到的關於冥王星體系最炫酷,最奇異以及最意想不到的發現。
  • 為何冥王星會被從太陽系的九大行星裡除名?
    那得先看冥王星的由來。在太陽系的最邊緣地帶,有一顆海王星。由於遠的離譜而顯得神秘詭異,至今科學家們都難以揭開其真正面紗。然而,在它身後「更遠」的地方還「貓」著一顆更恐怖的行星——1930年被美國人克萊德·威廉·湯博發現的「Pluto」星(英文),被列入太陽系九大行星。
  • 冥王星為什麼被踢出太陽系九大行星之列?
    2006年,國際天文聯合會將太陽系「九大行星」之一的冥王星重新分類到矮行星隊伍中,也就是說冥王星被降級,踢出了太陽系「九大行星」之列。一時之間,爭論四起,很多人認為這對於冥王星而言並不公平,也有人認為這是冥王星本身特性的必然。
  • 曾被趕出太陽系的冥王星,到底有多「恐怖」,或出現過其他文明!
    太陽系的八大系相互制約、相互生存,但有一些人不知道的事,在很久之前並不是只有8個星系,而是有9大行星,這顆行星便是冥王星。1930年科學家正式發現冥王星的存在,了解發現它對太陽的引力作用並不是特別大,隨後將冥王星徹底踢出了太陽系,隨後便慢慢形成了8大系。
  • 在59億公裡的冥王星上,太陽就是一顆星星,還存在白天嗎?
    在59億公裡的冥王星上,太陽就是一顆星星,還存在白天嗎?而除了這些行星之外,在太陽系當中,人氣最高的應該就是冥王星了,冥王星在曾經在很長一段時間之內,屬於太陽系行星家族當中的一員,是太陽系的第九大行星,但是在20066年,全世界的天文學家們為了將冥王星踢出行星行列,制定出來了嚴格的行星規則,最終再通過投票的方式,將冥王星劃分成為了矮行星,徹底地踢出了行星行列,太陽系當中也就只有8大行星了。
  • 距離地球最遠的男人,如今已經飄過了冥王星,即將飛出太陽系
    年,人類的足跡也登陸上了月球。但是你知道距離地球最遠的男人是誰嗎?如今已經飄過了冥王星,即將飛出太陽系。他的名字,叫做克萊德·威廉·湯博(Clyde William Tombaugh)。 1960年,克萊德出生在了美國伊利諾斯州,之後長期在亞利桑那天文臺擔任天文觀測員,而在1930年,根據其他天文學家的預測,克萊德發現了在太陽系遙遠邊陲遊蕩的冥王星,從而一舉成名,被堪薩斯大學授予了天文學學位,在此之後,克萊德依然從事著觀測任務,
  • 少了個冥王星,太陽系的行星數量還能否恢復到九顆?很有可能
    冥王星曾經是位於太陽系最外側的一顆行星,遠日點達到了48.871個天文單位,它位於柯伊伯帶之中,是人類發現的第一顆柯伊伯帶天體。儘管冥王星的個頭很小,體積只有月球的三分之一,而質量只有月球的六分之一,且軌道還有部分與海王星軌道存在著交匯,但由於彼時人類的天文觀測能力還極為有限,所以它仍然被定義為一顆行星。
  • 5年前冥王星上出現「蝸牛」,引起眾人爭議,最後結果如何?
    於是我們開始打造火箭、探測器,派遣它們到各個有希望的星球上進行探索。目前人類已經對月球、火星、金星、木衛二、土衛六等星球進行了探測,其中對月球、火星和金星進行了較為深入的探測,而對木衛二、土衛六等離地球較遠的星球則還未深入探測。在眾多遙遠的地外星球中,除了木衛二和土衛六這兩顆探索熱度較高的星球之外,遠在太陽系邊緣的冥王星也曾經出現與外星生命相關的說法。
  • 冥王星可怕嗎?若站在上面,會看到什麼景象?
    站在冥王星上,會看到怎樣的景象? 作為太陽系邊緣的一顆矮行星,那裡異常寒冷,即便是太陽也變成了一顆亮星星,「冥王星冥王星」從名字就可以看出來。冥王星發現的歷程是幾代天文學家共同努力的結果。
  • 冥王星是意外發現的,體積只有月球的1/5,被除名太陽系大行星行列
    在我們的小學課本上,經常能夠看到太陽系有九大行星的,可是如今太陽系只剩了八大行星,還有一個行星到底去了哪裡?這個行星到底是如何發現並命名的呢?今天我們就來聊聊這個冥王星。由於這個行星比較黑暗,距離太陽比較遙遠,而且體量不是很大,科學家們就用希臘神話中的鬼王冥王來給他進行命名,取名為冥王星,並列入太陽系十大行星行列之一。冥王星衛星眾多冥王星的體積不大,只相當於月球的1/5,如果按照太陽系行星的標準來測算,冥王星個頭最小,比水星還要小,排名最墊底。
  • 太陽系邊緣發現的五大怪事,太陽系竟還隱藏一顆超級地球
    太陽系邊緣發現怪事1、新第九行星出現2、粉紅行星3、新太陽系最遠的天體4、絕對零度行星5、隱藏的「超級地球」1、新第九行星出現冥王星曾經是公認的太陽系第九行星,但在2000年的時候,天文學家們在太陽系邊緣發現了一個新天體,並且它的個頭在不斷增加,於是專家們將冥王星降級成為了矮行星
  • 18位永遠留在太空的太空人,最遠一個已穿越冥王星,將離開太陽系
    文/行走天涯18位永遠留在太空的太空人,最遠的一個已穿越冥王星,將離開太陽系這個世界上存在著很多具有奉獻精神的人,他們甚至可以為了拯救他人的性命而放棄自己的性命,這些人是偉大的可即便如此,世界上依舊有很多人是不願意去選擇從事這份工作的。除了工資收入可能和自己的付出不成正比之外,還因為這份工作非常的危險,但是如果人人都抱有這樣的想法的話,那麼人類的文明也不會前進的,更不會出現上個世紀時,蘇聯就已經將太空人送上太空的曠世工程了。正是因為每一位太空人都有著偉大的奉獻精神,人類的太空探索工程才能取得如今的成就!
  • 入門太陽系小知識,作為天文愛好者的你怎麼能不知道?!
    定義描述在我們太陽系中,行星是一個包含以下特徵的體:圍繞著太陽運轉,有足夠的質量以保持流體靜力學平衡(一個大致的球狀),和其他行星各行其道,不是衛星。這意味著從1960年被發現就被認為是最遙遠的行星的冥王星現在被劃分到矮行星了。
  • 靠近59億公裡外的冥王星,被譽為「人間地獄」,無任何生命存在!
    這就又得說到太陽系內最不受到人類關注的星球冥王星了。也不是說科學家不探索冥王星,而是冥王星直接被人類踢出了太陽系行星的行列。1930年,冥王星首次被發現到,它也是柯伊伯帶,科學家首次承認的第一顆行星,但在2006年,國際天文局組織將冥王星排除在外,冥王星就再也不是太陽系行星的代表之一了。那這顆素有著人間地獄之稱的冥王星究竟是一顆怎樣的行星呢?