新的研究描繪了冥王星多樣的景觀和活躍錶面的詳細畫面

由於“新地平線”號宇宙飛船收集到的資料，矮行星冥王星正成為一個複雜的、地質多樣性的世界，幾十億年來一直在積極重塑其錶面。冥王星的錶面覆蓋著山脈、山谷和平原的混合體。而地表的組成和世界地理一樣廣泛。由於這些發現，科學家認為冥王星可能是外太陽系中最獨特的天體之一。...

由於“新地平線”號宇宙飛船收集到的資料，矮行星冥王星正成為一個複雜的、地質多樣性的世界，幾十億年來一直在積極重塑其錶面。冥王星的錶面覆蓋著山脈、山谷和平原的混合體。而地表的組成和世界地理一樣廣泛。由於這些發現，科學家認為冥王星可能是外太陽系中最獨特的天體之一。

冥王星可能是外太陽系中最獨特的天體之一

新視野號的資料也讓研究人員對冥王星的空間環境有了更好的瞭解。這顆矮行星的大氣層被髮現比原先想象的要冷得多，空氣也沒有像預期的那樣延伸到太空。這意味著大氣中的氣體正以相對緩慢的速度逃逸到太空中。

美國宇航局之前曾暗示過這些細節，但現在它們已經充實起來，併發表在《科學》雜誌的五項研究中。2015年7月，美國宇航局的“新地平線”號宇宙飛船飛過這顆矮行星。在飛行過程中，探測器的相機和儀器收集了冥王星錶面、大氣和出乎意料的寒冷環境的細節。美國宇航局從7月份開始下載這些資料，隨著更多的資訊到達地球，科學家們能夠拼湊出一幅關於太空岩石形成的全面圖片。

冥王星地質學

今天發表的一項研究表明，冥王星是一個健康的混合地質地貌的家園，包括覆蓋矮星錶面大部分的大坑、隕石坑和山谷。但是一個非常平滑的平原被稱為斯普特尼克平原（SputnikPlanum），它也延伸到冥王星的北半球超過620英里（1000公里）。這個地區被幾英里高的冰山環繞，巨大的冰川向北流入平原。冰川的流動有助於在冥王星錶面劃出許多山谷。

自太陽系形成以來，冥王星一直在積極地重塑它的錶面

由於平原地區非常平坦，研究人員認為冥王星自太陽系最初形成以來一直在積極重塑其錶面。”美國宇航局艾姆斯研究中心的新視野聯合研究員傑弗裡·摩爾說：“人造衛星平原上的平原上沒有撞擊坑。”它不可能超過一千萬年；主要的解釋是冥王星有一個巨大的岩石核心，由放射性礦物組成。這些礦物正在加熱上面的錶面，導致人造衛星平面內的冰狀物質攪動並使之前可能存在過的隕石坑變得光滑。根據研究，這種內部加熱也可能意味著冥王星地殼下麵有一個地下海洋。

人造衛星平面內部的冰狀物質被認為主要是由凍結的氮氣組成，在冥王星中發現了大量的氮氣。除此之外，還有許多其他冰凍的地表物質，如甲烷、一氧化碳和分佈在地表的水冰。根據研究作者、弗吉尼亞大學天文學家安妮·韋比瑟（annewerbiscer）的說法，這種多樣的錶面組成對於外太陽系的天體來說是獨一無二的。正常情況下，由於太陽的加熱，甲烷和氮氣等冰凍物質會在土星或海王星附近變成氣體。但冥王星的距離似乎足夠遠，這些物質可以以冰凍的形式生存。”“錶面上不同材料的分佈是驚人的，”韋比瑟說我們在太陽系其他地方都沒見過這樣的景象。”

寒冷的氣氛

研究人員還發現冥王星的大氣層比他們預期的要冷。在這顆矮行星的錶面附近，溫度徘徊在-387華氏度（40開爾文）左右。當大氣延伸到離冥王星較遠的地方時，由於不斷上升的甲烷使空氣升溫，溫度略微升高到-261華氏度（110開爾文）。但隨後這些氣體在外層大氣中冷卻到-333華氏度（70開爾文），這可能是由於一種叫做氰化氫的冷卻劑分子的存在。

冥王星的大氣層比他們預期的要冷

由於這些較低的溫度，逸出到太空中的氣體比預期的要少。更高的溫度會使氣體變得更有活力並迅速移動，使它們脫離冥王星的引力。但由於高層大氣非常冷，冥王星的氣體就貼緊了這個小世界。”從冥王星逃逸不需要太多時間，但是因為它太冷了，我們認為它更能抓住這些氣體，”西南研究所的天文學家蘭迪·格拉德斯通說。

這也意味著更少的氣體被太陽活動帶走。來自太陽的太陽風不斷衝擊冥王星的大氣層，並將逸出的氣體推向更深的太空。發生這種混合的區域稱為太陽相互作用區。但由於冥王星的大氣層非常緊湊，這個相互作用區域也比預期的要小得多。”研究報告的作者、科羅拉多大學的行星科學家弗蘭·巴格納爾在談到冥王星與太陽的相互作用時說：“這表明冥王星更像火星，而不是彗星。”。

這些研究的獨特發現都是研究人員更詳細研究冥王星的出發點，因為關於這顆矮行星還有很多問題需要回答。例如，“新地平線”發現了幾英里高的土堆，中間有深坑。摩爾和他的同事認為這可能是冰火山，它噴發的是冰水或其他物質而不是熔岩。但研究人員在執行計算機模型以確定冥王星上是否存在這種地形之前，還不能確定。研究冥王星也讓一些研究人員渴望造訪太陽系外的其他天體。”你只是想知道你也會在這些屍體上看到什麼。

更正：這篇文章最初說冥王星飛過發生在2014年7月。事件發生在2015年7月，文字已更新。