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冥王星隐藏"惊天秘密" 或存昏暗卫星尘埃带(图)

http://www.kexue.com 2014-05-06 14:34:03 凤凰科技  发表评论

  新科学家报道,近日科学家们表示遥远的冥王星上可能下着尘埃雨。模型表明冥王星的小卫星可能朝冥王星赤道处喷洒了尘埃,这或可能解释了为什么冥王星的中央比两极更昏暗。一艘前往冥王星附近区域的美国宇航局空间探测器或可以查明真相,后者将在明年到达冥王星。

  冥王星和它的卫星位于柯伊伯带——一片位于海王星轨道之外、由小型冰体构成的碟形带。虽然冥王星体积只有水星的一半大小,但它已知的卫星多达5个。最大的卫星冥卫一卡戎(Charon)体积大约是冥王星的一半。另外四个卫星——冥卫二尼克斯(Nix)、冥卫三许德拉(Hydra) 、冥卫四科波若斯(Kerberos)和冥卫五斯提克斯(Styx)——则小得多。这五颗卫星是如此相似,以至于天文学家认为一个大型天体撞击了早期历史的冥王星,喷射出的残骸合并形成了卫星。

  这个卫星系统常被飞经太空的岩石“轰炸”,从而激起了尘埃。由于较小的卫星引力也较低,大多数激起的尘埃应该飞入太空,美国科罗拉多州博尔德西南研究院的西蒙?波特尔(Simon Porter)这样解释。

  波特尔和美国亚利桑那州旗杆镇洛厄尔天文观测台的威廉?格兰迪(William Grundy)进行了电脑仿真,结果显示移动速度介于50米每秒和250米每秒之间的尘埃会被冥王星和冥卫一的引力所吸引。冥卫一每平方厘米所接收到的物质更多,这是因为它距离其它卫星更近。但由于冥卫一还位于冥王星赤道平面上,因此它的引力会朝更大天体的中段部位运送部分尘埃。科学家们计算出,在过去的35亿年间冥王星的赤道可能积累了几厘米厚的尘埃。

  有趣的是,冥王星的赤道比两极更暗,这可能是因为它有更明亮的极地冰盖。但波特尔和格兰迪表明卫星尘埃可能也在其中起着一定的作用。例如,土星的卫星土卫八一半黑暗一半明亮,而它较暗的半球归因于来自其它土星卫星土卫九的尘埃。

  美国密苏里州圣路易斯华盛顿大学的威廉?麦克金诺(William McKinnon)怀疑少量的卫星尘埃是否真的会给冥王星造成明显影响。“我认为冥王星是非常活跃的,它的大气层和霜冻非常不稳定。你必须权衡比较这些尘埃和冥王星上发生的其它每一个地质过程。”相比之下,土卫八更小更不活跃——这非常适合收集尘埃,随着太阳光蒸发了卫星表面的冰,尘埃会变得更加集中。

  美国宇航局冥王星探测器新视野号将于2015年7月到达冥王星系统,科学家们将能够借此测试这一观点,探测器将调查冥王星赤道的化学组成成分是否和它的卫星的相匹配。这只是众多仍待解决的冥王星谜题之一,麦克金诺这样说道。

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