研究揭示冥王星表面多邊形由來

本報訊新研究表示，矮行星冥王星冰面上發現的奇怪的多邊形可能是幾千米厚的固態氮氣層之間對流的結果。日前發表在雜誌上的兩篇論文顯示冥王星赤道地區巨大的橢圓形盆地，被稱為史波尼克高原，充滿了主要由氮氣形成的冰，這些冰形成了厚度為10千米到40千米的多邊形，中心區域比邊緣高出幾十米。為了解釋該地形的由來，研究人員提出了熱脹冷縮和對流兩種機制。

美國華盛頓大學William McKinnon團隊在近日發表於《自然》的研究中揭示，新視野號航天器的測量數據顯示，當氮冰的厚度超過1千米時，必須要通過對流才能解釋冥王星的熱力學流動條件。研究通過數值模擬發現，對流產生的翻轉可以解釋多邊形的巨大橫向寬度和史波尼克高原表面冰層的縱向移動速度。研究估計每過50萬年，整個地區的表面就會完全更新一次。研究人員表示，類似的讓冰層不斷更新的對流過程可能也發生在其他柯伊伯帶的行星上。柯伊伯帶是海王星軌道以外的一個圓盤狀區域，普遍認為含有彗星、小行星和其他含冰的天體。

在另一篇發表於《自然》的研究中，普度大學Alexander Trowbridge團隊使用史波尼克高原上的氮冰數值模型，也得出了冥王星在發生有力的對流現象。另外，氮冰中缺乏脆性變形的特徵也不符合熱脹冷縮的解釋。

在發表於《自然—地球科學》的評論中，休斯敦月球與行星研究所Paul Schenk和Francis Nimmo寫道，「冥王星和卡戎告訴人們，行星上的過程總是類似的，無論你在太陽系的什麼地方。」（紅楓）

《中國科學報》 (2016-06-06 第2版 國際)

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