美国国家航空航天局(NASA)“新视野”号(New Horizons)探测器在远航30亿英里后终于在今年7月近距离飞掠冰冷、阴暗的冥王星。自上周以来,NASA公布了一系列“新视野”号探测器传回的冥王星高清近距离照片。 NASA在今日再次公布了一张高像素拼接照片,显示冥王星南极附近的赖特山(WrightMons)山顶有一个巨大的凹陷,形如地球上的火山口。这可能意味着冥王星上可能存在“冰火山”。
同时该张图片清晰展示了冥王星表面每一个可能由小行星撞击形成的坑洞,以及每一座山、每一个峡谷的地形。
这与冥王星东部有奇特多边形地形与平滑山坡的冰原形成鲜明对比,研究人员推测该平原的形成期不超过一亿年,且因地质作用活跃而不断发生变化。
与火山不同的是,冰火山不会喷发熔岩,它所喷发出的是水、氨、甲烷一类的挥发物。这类喷发物按「冰火山」类推而称作冰岩浆(cryomagma)。冰岩浆在喷发时通常呈液态而四下流淌,但亦有可能呈气态弥散为烟雾。喷发後,冰岩浆会因暴露在温度极低的环境中而凝结成固体。一些科学家估计土星的最大卫星土卫六上的冰火山有条件为可能存在的地外生命提供庇护。
导致地下冰层融化和冰火山形成的能量来自潮汐摩擦。也有学者认为,
冰冻沉积物的半透明属性能够在表层下造成温室效应,从而累积足够的热量。
据推测在柯依伯带的小行星50000上也曾经出现过冰火山。就此例而言,热能可能是由核衰变所产生
冰火山最初发现于1989年,由旅行者2号在飞掠海王星卫星海卫一时所观测到。位于土卫二南极「虎纹」地带的冰火山喷发的烟雾。该冰火山的间歇喷发不断给土星E环补充物质卡西尼号发现了土卫六上有一处喷发甲烷的冰火山,据推想冰火山是土卫六大气中甲烷的重要来源。
相关发现
2005年11月27日卡西尼号又拍摄到了土卫二南极的间歇泉(参见土卫二上的冰 火山)。此后,又在其他一些冰冻卫星(木卫二、木卫三)上发现了冰火山活动的间接证据。
2007年7月美国科学家通过观测发现,除土卫二恩克拉多斯外,冥王星的近邻卡戎(Charon)很可能也存在喷射液态水的“冰火山”(Ice volcano或Cryovolcano)。相关论文发表在《天体物理学杂志》上。
得出上述结论的是美国亚利桑那州立大学的Jason Cook。利用夏威夷莫纳克亚山上的双子座天文台(Gemini Observatory),研究人员观测到了卡戎的近红外光谱,并发现该行星表面有新形成的冰水和氨水晶体。
Cook表示,只有不断发生新的沉积,卡戎的表面才能被冰晶所覆盖。因为在太阳紫外线和带电粒子的影响下,行星表面的冰晶不可能长久存在。
Cook推测,卡戎内部核心的液态水与氨水混合在一起,后者作为防冻剂,使水的凝固点降低。而冰火山能够将这些内部的液态水喷射出来,在行星表面形成一层新的晶体。“我们考虑了几种可能的过程,只有冰火山作用才能成立”。
美国华盛顿大学的冰星专家William McKinnon表示,能够确定卡戎表面的
物质令人欣喜,但冰火山并非唯一的解释。他认为,卡戎上氨的储量不足以让水保持在液态,液态水的存在可能是因为行星表面多孔的冰岩外层将内部水分与寒冷的外界隔离开来。而卡戎表面新形成的晶体可能是由小行星的撞击所溅起的。
美国宇航局“新视野计划”(New Horizons mission)将最终揭开这一疑问的谜底。“新视野号”将于2015年到达冥王星外的库伊伯带(Kuiper belt),届时它将得到关于冥王星及其周边行星组成成分的高质量数据和图像。
McKinnon说,“再等8年就能知道答案,但我不指望能看到间歇泉。”
2010年12月,科学家宣称他们可能已经找到了迄今最有力的证据,证明在土卫六上确实存在冰火山。新发现的冰火山高达1500米,被命名为“玫瑰”(The Rose),由目前正在土星轨道运行的卡西尼飞船发现。探测显示,“玫瑰”山顶上有一个很深的“凹陷”,而周围区域地表似乎有流动的物质。
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本帖最后由 bbs12345 于 2015-12-18 18:25 编辑 ]