冥王星的表面是一个冰冻的世界,不同区域冰的种类也不一样,从冰冻的甲烷到冰冻的氮气以及冰冻的水等。冥王星的基层岩石就是由水冰构成的,由于过于寒冷,以至于水冰构成的基岩比一般的石头还要坚硬,足以支撑表面的各种地貌结构。
冥王星与地球山峰上的雪顶对比,左侧为冥王星,右侧为地球
而在冥王星的赤道地区,名为皮加费塔·蒙特斯和埃尔卡诺·蒙特斯的两座山脉上,科学家们发现了结霜的山峰。为了确定山峰上“白雪”的成分和比例,科学家们检查了来自新视野号的高分辨率数据,重点研究了高海拔地区的结霜成分。他们发现其中的霜冻几乎是纯的甲烷冰,含有微量的冰冻氮气。
在地球上,当温度随着高度的增加而下降,带着水汽的风上升降温后就形成了积雪,因此地球上的雪帽是从下而上形成的。而在冥王星上,情况正好相反。 冥王星稀薄的大气被太阳加热,随着海拔的升高,温度反而增加。按道理,在温度更高的山顶不应该形成 冰霜的现象,与实际观察到的现象不符。
冥王星与地球山峰上的雪顶对比,左侧为冥王星,右侧为地球
不过在冥王星上想要形成结霜的现象,除了温度,还需要考虑甲烷的 浓度。在高海拔的地方,气态甲烷的浓度也更高,以至于这些气体直接饱和并冻结在山峰上,反而是低温的低 海拔区域,气态甲烷浓度更低,无法冷凝成为霜。尽管景观相似,但物理和动力学过程和地球大不一样。这项 研究发表于《自然·通讯》上。
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