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距離地球70億公裏,新拍攝的冥王星照片,為何讓天文學家害怕?

2024-07-25科學

導語:7月13日,美國太空總署宣布,新視野號探測器拍攝的迄今最清晰的冥王星照片,顯示出冥王星的一大塊地區和大小相似的山脈,這一發現讓天文學家感到非常興奮。

但是這也讓天文學家們有些緊張,因為冥王星的陸地地表反照率強,這意味著冥王星的大量冰川面臨的危險也越來越大。

一旦部份冰川融化,將會使冥王星的汙染情況變的更加嚴重。

那麽冥王星到底經歷了什麽 使它的冰層反照率逐年提升?

一、拍攝冥王星。

2015年,美國航空航天局(NASA)於2006年1月進行了新視野號探測器的任務。

進行了將近九年的探索後,新視野號探測器在2015年完成了對冥王星的探測任務,並返回了大量的數據。

在2017年3月份時,新視野號的探測器發生了一次系統故障,由於能源枯竭,導致探測器不能傳播數據,因此NASA將該探測器切換到了休眠模式,這也使新視野號一直處於休眠模式,它一直處於美國以外的太陽系的邊緣。

2018年1月,新視野號探測器自動喚醒,並對太陽系中的天體進行了拍攝,然後又將拍攝的數據發送回地球。

在美國和紐西蘭兩個國家的一些天文愛好者的組織下,制作了一部記錄新視野號探測器發現記錄的新紀錄片。

除此之外,新視野號探測器所拍攝的地球的照片也非常的震驚人,這是目前拍攝到的離地球最遠的一張照片。

而新視野號在接觸到地球的5個小時後,就拍攝到了冥王星的最新照片,從這張照片中可以看到冥王星的一片大陸,以及一座巍峨的山脈。

能夠拍攝到這樣一張離地球70億公裏的照片,這也是第一次人類有機會看到離地球這麽遠的一張照片。

這張照片離地球有70億公裏,也是能夠拍攝到距離地球最遠的一張照片,但是這張照片從哪裏拍攝的。

據NASA的科學家介紹,這張照片是由新視野號探測器從2018年10月到2019年10月間,進行的一次曝光性觀測。

在這一年的觀測過程中,探測器每隔24個小時就會拍攝冥王星的位置一次,用於觀測冥王星在軌域上的運動。

然而在觀測的過程中,科學家們無意中發現了冥王星表面的反照率發生了很大的變化,這也是2015年新視野號探測器探測到的冥王星表面反照率的2.5倍。

二、冥王星表面的氮冰。

在2006年,冥王星被國際天文學聯合會剝奪了行星的地位,在此之後,國際天文學聯合會將冥王星重新定義為「類冥行星」。

之所以將冥王星重新定義為「類冥行星」,是因為它是太陽系中第九大的天體,而太陽系中又有著和冥王星相似的天體,那麽我們為什麽不將冥王星和它們一同歸納到同一類天體中呢?

其實,冥王星和其他類似的天體都是由冰和礦物質組成,因此國際天文學聯合會將冥王星歸納到「類冥行星」中。

冥王星的體積不算大,但是冥王星也有著其他行星的特點。

冥王星是由氮和少量的甲烷等組合而成的冰質外殼,由於冥王星和其他類似的天體相比,最接近太陽,因此即便在冥王星的軌域上也有著非常強烈的太陽光照射。

由於冥王星周圍的環境溫度非常的低,因此冰只是在太陽光的照射下稍微融化,由於冰的溫度比較低,再加上冥王星的極低溫度,使氮冰質以極低的溫度固化。

因此,冥王星的氮冰質的溫度非常低,這使氮冰質的物質都能在極其微小的壓力下,以氣態的方式存在。

而冥王星不僅有著氮冰質,還有著少量的水冰質和甲烷組成的冰質,為了追蹤冥王星過去的氣象和氣候變遷,新視野號探測器中的科學家們將目光都投向了冥王星的表面。

從探測器傳回來的數據來看,冥王星表面的氮冰質的反照率也是不斷在上升,那麽冥王星的氮冰質又經歷了什麽,導致它的反照率變的越來越高?

三、冰川蒸發引起的變化。

當科學家們對新拍攝的冥王星的照片進行分析時,他們發現冥王星的表面幾乎沒有裸露出巖石。

由於新視野號探測器在對冥王星進行觀測的時候,已經對冥王星進行了多次的觀測,因此科學家們可以利用這些觀測結果來分析冥王星的表面特征。

由於冥王星處於太陽系的邊緣地帶,因此冥王星的大氣層非常稀薄,這使它的溫差比較大,隨著冥王星離太陽越近,氮冰質等物質就會在太陽光的照射下變為氣態,並逐漸升騰至上空,形成大氣層雲。

由於冥王星的氣候溫差比較大,因此在冥王星的晝夜之間,氣溫也會發生顯著的變化,早上的時候,氣溫會比較低,這個時候,水冰質和甲烷組成的冰質都處於穩定的狀態,但是早上一過去,太陽升起後,冥王星的氣溫也會慢慢的升高。

這個時候氮冰質就會在氣溫的升高下變為氣態,然後升騰至上空,這也就是為什麽冥王星的大氣層只有幾個小時就會消失的原因。

冥王星表面的氮冰質也會隨著氣態冰的揮發往上空升騰,最終形成氣態冰的大氣層,而少部份氮冰質還會從山峰上滑落下來,象征著冬天的來臨。

當氮冰質重新降落在冥王星的表面時,就會更新冥王星的氮冰質,這樣迴圈往復冥王星的氮冰質的特征就不會發生變化。

但是當新視野號探測器在對冥王星進行探測時,科學家們卻發現了非常不同尋常的現象,當新視野號探測器對冥王星進行觀測的時候,發現冥王星的表面氮冰質的反照率變的異常的高。

這也使探測器的拍攝效果不是很好,新視野號探測器所拍攝的冥王星的照片中幾乎沒有巖石或裸露的地面。

對冥王星的表面進行全面的探測,是非常不容易的,因此科學家們借助地球上常見的地貌來模擬冥王星的地表,以此來研究冥王星的地表特征,從中可以看出,冥王星的氮冰質的表面會有高低不平的地貌,這對新視野號探測器的探測效果有著非常大的影響。

冥王星的表面氮冰質的反照率如果比較高,探測器拍攝的照片就會非常的模糊,因此科學家們需要對探測器的拍攝角度進行調整,這樣才能有效地解決反照率高的問題。

但是在科學家們不斷的測試之下,探測器的拍攝結果都不能讓他們滿意,因此他們將目光轉移到冥王星的大陸上,試圖從大陸上找到一塊絕對幹凈的地帶,然而冥王星上的大陸是由氨和甲烷等組成的礦石質組成的,所以即便找到絕對幹凈的地帶,那麽它的反照率也是非常的高。

冥王星上的氮冰質的反照率比礦石質要高出2.5倍,因此如果大陸上的礦石質的反照率比較高,這也會對探測器的拍攝效果產生影響,因此新視野號探測器所拍攝的冥王星的照片就會非常的模糊,這也是我們解釋不通的一點。

冥王星的氮冰質的反照率是不斷變化的,當氮冰質不斷的昇華至大氣層上空的時候,由於沖擊的力量,一些氮冰質就會蒸發起來,然後將氣態冰的大氣層擴散,最後再降落到冥王星的地表上。

這樣,迴圈往復,冥王星的氮冰質的反照率就會不斷地上升。

而且當氮冰質再次降落到冥王星的地表時,由於冥王星的地表溫度比較低,所以氮冰質就會再次固化,然後就會形成氮冰質的薄層,這層薄層氮冰質會充分地反射太陽的光照,從而使冥王星的表面更加的明亮。

因此冥王星氮冰質的表面的反照率也會無限遞增,所以科學家們也非常的緊張,因為如果外型有不穩定的因數存在,將會十分危險。

結語:冥王星經歷了幾十億年的時間,形成了如今的特征,每一種特征都有著它存在的道理,因此科學家們也需要認真仔細的探測研究。

所以,冥王星所迸發出的反照率不僅讓科學家們感到興奮的同時,也讓科學家們白了頭發。