冥王星继续带来惊喜
矮行星上发现旋转卫星和可能的冰火山
世外桃源般的风景来自“新视野”任务的最新数据帮助创建了冥王星的地形图(蓝色表示海拔较低,棕色表示海拔较高),这些地形图揭示了一些令人惊讶的发现,例如这两座可能的冰火山,这是外太阳系中首次发现此类火山。
SwRI、约翰霍普金斯大学应用物理实验室、美国国家航空航天局
马里兰州 奥克森山— 至此,冥王星唯一不令人惊讶的事情就是它继续带来惊喜。
11 月 9 日,在美国天文学会行星科学分会的会议上,新视野号任务团队报告了一系列谜题,其中包括多样的地貌、持续不断的表面变化和一群疯狂旋转的卫星。
“冥王星就像是行星科学的研究生课程,”任务负责人艾伦·斯特恩在新闻发布会上说。“行星科学界需要花很多年才能消化这一切。”
新视野号太空船于 7 月 14 日掠过这颗矮行星,迄今为止仅发回了从冥王星系统获取的数据的约 20%。而每一块新碎片都延续着一个如今已相当熟悉的故事:冥王星是一个奇怪的地方。
新旧地形并排坐落在冥王星表面。一些陨石坑密布的区域大约有 40 亿年的历史,与冥王星本身一样古老。其他区域,如现在著名的冥王星之心,似乎是在过去 1000 万年内形成的,因为那里完全没有陨石坑。
过去几个月涌入的图像让研究人员能够绘制地形图,引人注目的景观逐渐清晰起来。一条 320 公里长的裂缝被非正式地称为维吉尔凹陷,其壁高约 4 公里,约为大峡谷深度的两倍。
两座山峰与地球上的盾形火山出奇地相似。然而,冥王星上的火山喷出的是冰,而不是岩石。“在外太阳系中从未见过这样的景象,”加利福尼亚州莫菲特菲尔德 NASA 艾姆斯研究中心的行星科学家奥利弗·怀特 (Oliver White) 说。这两座山峰不一定是火山,但研究人员不确定该如何称呼它们。“不管它们是什么,它们肯定很奇怪,”怀特说。
就像一张唱片动画显示了冥王星及其卫星(从近到远)卡戎、尼克斯、斯提克斯、刻耳柏洛斯和长蛇座的轨道。最外层的四颗卫星的旋转速度比预期的要快得多。美国宇航局/YouTube |
冥王星的大气层比研究人员想象的要冷得多、致密得多,这意味着它逃逸到太空的速度比预测的要低得多。撞击前的计算表明,随着冰升华到大气层,然后漂移到太空,冥王星的整个生命周期内,整个星球的冰层高度下降了近 1 公里。但按照目前的逃逸速度,这颗矮行星的冰壳只会脱落大约 15 厘米。科罗拉多州博尔德西南研究所的行星科学家 Leslie Young 警告说:“从瞬间到 45 亿年后,这很危险。但我们是科学家;这就是我们的工作。”
在冥王星上空远处旋转的四颗微小卫星——冥卫九、冥卫八、冥卫四和冥卫五——也表现出了意想不到的行为(SN 在线:11/2/15)。冥王星的引力本应踩刹车,减慢它们的旋转速度。但是快速旋转的卫星似乎并不担心。最外层的卫星长蛇座在围绕冥王星和冥卫一的每圈中绕轴旋转约 89 圈。与此同时,尼克斯似乎几乎被颠倒过来,而其他三颗小卫星可能在侧面旋转。“这是史无前例的,”加州山景城 SETI 研究所的行星科学家马克·绍瓦特说,他在新视野号发射几年后发现了刻耳柏洛斯和冥河。“我们以前从未见过这样的事情,我们仍然不知道该如何解释。”
还有许多数据尚未公布,包括一些尚未公布的高分辨率图像。如果前 20% 的数据有任何迹象,那么冥王星可能还没有让研究人员感到意外。“冥王星及其卫星系统确实比我们聪明,”斯特恩说。“我认为可以说,新视野号在探索方面获得了 A 级......但我们在预测能力方面获得了 F 级。”