当前位置: 华文世界 > 科学

距离地球70亿公里,新拍摄的冥王星照片,为何让天文学家害怕?

2024-07-25科学

导语:7月13日,美国宇航局宣布,新视野号探测器拍摄的迄今最清晰的冥王星照片,显示出冥王星的一大块地区和大小相似的山脉,这一发现让天文学家感到非常兴奋。

但是这也让天文学家们有些紧张,因为冥王星的陆地地表反照率强,这意味着冥王星的大量冰川面临的危险也越来越大。

一旦部分冰川融化,将会使冥王星的污染情况变的更加严重。

那么冥王星到底经历了什么 使它的冰层反照率逐年提升?

一、拍摄冥王星。

2015年,美国航空航天局(NASA)于2006年1月进行了新视野号探测器的任务。

进行了将近九年的探索后,新视野号探测器在2015年完成了对冥王星的探测任务,并返回了大量的数据。

在2017年3月份时,新视野号的探测器发生了一次系统故障,由于能源枯竭,导致探测器不能传播数据,因此NASA将该探测器切换到了休眠模式,这也使新视野号一直处于休眠模式,它一直处于美国以外的太阳系的边缘。

2018年1月,新视野号探测器自动唤醒,并对太阳系中的天体进行了拍摄,然后又将拍摄的数据发送回地球。

在美国和新西兰两个国家的一些天文爱好者的组织下,制作了一部记录新视野号探测器发现记录的新纪录片。

除此之外,新视野号探测器所拍摄的地球的照片也非常的震惊人,这是目前拍摄到的离地球最远的一张照片。

而新视野号在接触到地球的5个小时后,就拍摄到了冥王星的最新照片,从这张照片中可以看到冥王星的一片大陆,以及一座巍峨的山脉。

能够拍摄到这样一张离地球70亿公里的照片,这也是第一次人类有机会看到离地球这么远的一张照片。

这张照片离地球有70亿公里,也是能够拍摄到距离地球最远的一张照片,但是这张照片从哪里拍摄的。

据NASA的科学家介绍,这张照片是由新视野号探测器从2018年10月到2019年10月间,进行的一次曝光性观测。

在这一年的观测过程中,探测器每隔24个小时就会拍摄冥王星的位置一次,用于观测冥王星在轨道上的运动。

然而在观测的过程中,科学家们无意中发现了冥王星表面的反照率发生了很大的变化,这也是2015年新视野号探测器探测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,冥王星被国际天文学联合会剥夺了行星的地位,在此之后,国际天文学联合会将冥王星重新定义为「类冥行星」。

之所以将冥王星重新定义为「类冥行星」,是因为它是太阳系中第九大的天体,而太阳系中又有着和冥王星相似的天体,那么我们为什么不将冥王星和它们一同归纳到同一类天体中呢?

其实,冥王星和其他类似的天体都是由冰和矿物质组成,因此国际天文学联合会将冥王星归纳到「类冥行星」中。

冥王星的体积不算大,但是冥王星也有着其他行星的特点。

冥王星是由氮和少量的甲烷等组合而成的冰质外壳,由于冥王星和其他类似的天体相比,最接近太阳,因此即便在冥王星的轨道上也有着非常强烈的太阳光照射。

由于冥王星周围的环境温度非常的低,因此冰只是在太阳光的照射下稍微融化,由于冰的温度比较低,再加上冥王星的极低温度,使氮冰质以极低的温度固化。

因此,冥王星的氮冰质的温度非常低,这使氮冰质的物质都能在极其微小的压力下,以气态的方式存在。

而冥王星不仅有着氮冰质,还有着少量的水冰质和甲烷组成的冰质,为了追踪冥王星过去的气象和气候变化,新视野号探测器中的科学家们将目光都投向了冥王星的表面。

从探测器传回来的数据来看,冥王星表面的氮冰质的反照率也是不断在上升,那么冥王星的氮冰质又经历了什么,导致它的反照率变的越来越高?

三、冰川蒸发引起的变化。

当科学家们对新拍摄的冥王星的照片进行分析时,他们发现冥王星的表面几乎没有裸露出岩石。

由于新视野号探测器在对冥王星进行观测的时候,已经对冥王星进行了多次的观测,因此科学家们可以利用这些观测结果来分析冥王星的表面特征。

由于冥王星处于太阳系的边缘地带,因此冥王星的大气层非常稀薄,这使它的温差比较大,随着冥王星离太阳越近,氮冰质等物质就会在太阳光的照射下变为气态,并逐渐升腾至上空,形成大气层云。

由于冥王星的气候温差比较大,因此在冥王星的昼夜之间,气温也会发生显著的变化,早上的时候,气温会比较低,这个时候,水冰质和甲烷组成的冰质都处于稳定的状态,但是早上一过去,太阳升起后,冥王星的气温也会慢慢的升高。

这个时候氮冰质就会在气温的升高下变为气态,然后升腾至上空,这也就是为什么冥王星的大气层只有几个小时就会消失的原因。

冥王星表面的氮冰质也会随着气态冰的挥发往上空升腾,最终形成气态冰的大气层,而少部分氮冰质还会从山峰上滑落下来,象征着冬天的来临。

当氮冰质重新降落在冥王星的表面时,就会更新冥王星的氮冰质,这样循环往复冥王星的氮冰质的特征就不会发生变化。

但是当新视野号探测器在对冥王星进行探测时,科学家们却发现了非常不同寻常的现象,当新视野号探测器对冥王星进行观测的时候,发现冥王星的表面氮冰质的反照率变的异常的高。

这也使探测器的拍摄效果不是很好,新视野号探测器所拍摄的冥王星的照片中几乎没有岩石或裸露的地面。

对冥王星的表面进行全面的探测,是非常不容易的,因此科学家们借助地球上常见的地貌来模拟冥王星的地表,以此来研究冥王星的地表特征,从中可以看出,冥王星的氮冰质的表面会有高低不平的地貌,这对新视野号探测器的探测效果有着非常大的影响。

冥王星的表面氮冰质的反照率如果比较高,探测器拍摄的照片就会非常的模糊,因此科学家们需要对探测器的拍摄角度进行调整,这样才能有效地解决反照率高的问题。

但是在科学家们不断的测试之下,探测器的拍摄结果都不能让他们满意,因此他们将目光转移到冥王星的大陆上,试图从大陆上找到一块绝对干净的地带,然而冥王星上的大陆是由氨和甲烷等组成的矿石质组成的,所以即便找到绝对干净的地带,那么它的反照率也是非常的高。

冥王星上的氮冰质的反照率比矿石质要高出2.5倍,因此如果大陆上的矿石质的反照率比较高,这也会对探测器的拍摄效果产生影响,因此新视野号探测器所拍摄的冥王星的照片就会非常的模糊,这也是我们解释不通的一点。

冥王星的氮冰质的反照率是不断变化的,当氮冰质不断的升华至大气层上空的时候,由于冲击的力量,一些氮冰质就会蒸发起来,然后将气态冰的大气层扩散,最后再降落到冥王星的地表上。

这样,循环往复,冥王星的氮冰质的反照率就会不断地上升。

而且当氮冰质再次降落到冥王星的地表时,由于冥王星的地表温度比较低,所以氮冰质就会再次固化,然后就会形成氮冰质的薄层,这层薄层氮冰质会充分地反射太阳的光照,从而使冥王星的表面更加的明亮。

因此冥王星氮冰质的表面的反照率也会无限递增,所以科学家们也非常的紧张,因为如果外型有不稳定的因数存在,将会十分危险。

结语:冥王星经历了几十亿年的时间,形成了如今的特征,每一种特征都有着它存在的道理,因此科学家们也需要认真仔细的探测研究。

所以,冥王星所迸发出的反照率不仅让科学家们感到兴奋的同时,也让科学家们白了头发。