
天文学家发现冥王星上的山体滑坡,足以埋葬整个地球城市
冥王星,在2015年由美国宇航局的新视野探测器拍摄的图像,以及在航天器数据中发现的山体滑坡的插图。(图片来源:NASA/JHUAPL/SwRI/Discenza等)2015年新视野任务在经过这颗矮行星时拍摄的冥王星表面图像中发现了山体滑坡的后果。这些山体滑坡的证据表明,这个冰冷的世界仍在活动,尽管是在地质时间尺度上。由地质学家马尔科·埃曼纽尔·迪琴扎领衔的团队仔细分析了新视野的LORRI(长程侦察成像仪)仪器拍摄的图像,该仪器能够检测到小至984英尺(300米)的表面特征。他们发现了六处发生在斯普特尼克平原西缘三个陨石坑内壁的滑坡的确凿证据,斯普特尼克平原是冥王星外观特征的心形特征。之前,在火星、小行星带的谷神星、气态巨行星的一些冰冷卫星,甚至冥王星的伴星卡戎上都发现了山体滑坡留下的地质特征。然而,这是首次在冥王星上发现的山体滑坡。在冥王星的考夫林陨石坑中发现了一处长达1.4英里(2.2公里)的山体滑坡,靠近考夫林边缘的一个次级陨石坑,可能引发了这一滑坡。两个进一步的滑坡特征出现在吉克拉斯陨石坑中,另外三个则在一个未命名的第三个陨石坑中被发现。这些山体滑坡通过大规模的碎石带可被识别,这些碎石带倾泻到陨石坑的底部,滑坡材料的传播距离介于6.3到9英里(10.1到14.5公里)之间。这些碎石带中有些看上去颠簸,好像里面含有大块固态冰,而滑坡源头周围的区域则具有明显的凹形悬崖,物质已经脱落并滚下陨石坑的陡壁。碎石滚动的巨大距离意味着冥王星的滑坡在太阳系中是最具流动性的,产生的原因是低重力和低摩擦的冰冷碎石。最大的碎石带覆盖了50平方英里(130平方公里),足够埋下一个小城市或大镇。山体滑坡是塑造行星表面的重要过程,使物质能够在长距离间运输。然而,冥王星山体滑坡的触发原因尚不明确。虽然考夫林的滑坡似乎是由附近一个较小的撞击引起的,但其他五个滑坡的来源则较为不确定。一种可能性是,表面冰中的热应力由微小的温度变化引起,这导致冥王星的挥发性物质,包括分子氮、一氧化碳和甲烷,定期升华然后凝结。这些温度变化是冥王星在其椭圆轨道上微微加热和冷却的结果,使其在稍微接近太阳时跨越海王星的轨道,之后又远离太阳。还有证据显示其他陨石坑中存在更多的山体滑坡,但由于新视野在2015年7月4日迅猛飞过,拍摄的冥王星表面的图像有限,确认其他滑坡所需的图像缺失。研究结果发表于期刊《火神》(Icarus)。基思·库珀是一名在英国的自由科学记者和编辑,拥有曼彻斯特大学的物理学和天体物理学学位。他是《接触悖论:在寻找外星智慧过程中挑战我们的假设》(Bloomsbury Sigma, 2020)的作者,并为众多杂志和网站撰写了关于天文学、太空、物理学和天体生物学的文章。
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