天体物理学

冥王星翻转过来并躲藏起来吗?

的区域 人造卫星 冥王星上的冰川是一个处于大萧条中的冰川的故乡。揭示矮行星地质历史的非典型结构。

肖恩·拜利
冥王星上的人造卫星

我们将如何保留探针通过的图像 新视野 2015年7月在冥王星附近?大概是表面上清晰的大心形区域 矮行星。这项对太阳系遥远地区的任务为行星学家提供了丰富的信息。项目研究人员 新视野皮埃尔-玛丽-居里大学和CNRS的动态气象实验室的Tanguy Bertrand和FrançoisForget看着一个令人惊讶的冥王星区域,称为 人造卫星,坐落在矮行星“心脏”的左瓣上。

人造卫星 是一个直径1000公里的广阔平原,上面覆盖着光滑的冰,没有火山口(表明它的形成是相对较新的,可能不到1000万年前)。该冰川位于一个可能与陨石碰撞而产生的凹陷中,该陨石在冥王星的地壳中留下了深深的火山口。

Tanguy Bertrand和FrançoisForget研究了由火山口底部形成的由氮,甲烷和一氧化碳组成的冰。这三种元素通常在冥王星大气中呈气态存在,其温度约为40开尔文(–233°C)。但是由于冥王星的倾角很大(将近60°)和火山口的纬度(中心位于大约20°N),该区域比平均温度低,这有利于该位置的固体冰中的大气-由99.5%的氮组成。这种现象甚至是自放大的:在盆地底部,大气压力更强,因此与处于相同纬度的盆地外部的较高地面相比,氮气在较低的温度下冷凝。 。因此,在较高的凝固温度下形成的冰在弹坑中比在其周围更热。因此,它通过热辐射(红外)消散更多的能量,从而降低温度并促进 很好 气体凝结成冰。

这样形成的冰川厚几公里。另外,它比由水冰组成的矮行星的地壳还要致密。另一个研究小组建议,这可能有助于下沉表面,从而使 人造卫星 现在比周围地区低6至13公里。

这种地质结构非常重要,以至于在冥王星的引力场中造成了异常,从而影响了矮行星与其卫星Charon之间的动力学。由于这两个物体不是完美的球形而是卵形的,所以潮汐力 先验 将Pluto-Charon系统驱动到最稳定的配置,两个主体的主轴线对齐(我们称之为重力锁定)。但是形成 人造卫星 扰动了这种平衡,冥王星在其轴线上倾斜,使该区域更靠近赤道。如今,冥王星-夏隆星系在不断发展, 人造卫星几乎总是在Charon的对立面找到a。冥王星的倾斜导致其表面上的高张力并使冰壳破裂,导致形成了由摄影师拍摄的山脉和峡谷 新视野。这种倾翻现象在太阳系中并非唯一: 在塔尔西斯火山综合体的形成过程中,它也将发生在火星上 大约30亿年前,或者 在玄武岩海Procellarum的形成过程中大约40亿年前。

另一个行星学家团队研究了冥王星倾斜的必要条件。这种萧条怎么可能导致翻倒?如果我们使用冥王星内部结构的最简单模型,那是一个被水冰壳包围的岩石核心, 人造卫星 仅当冰川厚度为40公里(该值太大而无法实现)时,才有可能朝赤道方向行驶。确实,抑郁症会造成 a priori 负质量异常(质量赤字),该异常质量倾向于与行星的旋转轴对齐,而不与赤道对齐。相反,需要正质量异常(例如山脉)以引起朝向赤道的倾斜。

另一种可能性是,在冰壳下,有液态水的海洋上升到更接近下面的表面 人造卫星 由于撞击导致情绪低落。这样,密度异常就足以引起矮行星的倾翻。如果此模型正确,那么例如冥王星将加入, 土卫二的土卫二和土卫二,它们的冰壳下还藏着海洋。冥王星地壳下潜伏着液态水的海洋的想法被进一步的观测所强化 新视野,例如矮行星表面上存在冷冻火山作用。区域研究 人造卫星 已经揭示了关于太阳系中第九颗行星的地质历史的大量信息!

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