冥王星巨大的 “冰冷的心脏” 的起源

科学家们揭开了冥王星上大型心形氮冰川的起源，该冰川是由NASA的 “新视野” 号航天器在去年历史性地飞越冰冷的矮行星时发现的。

法国气象学实验室的研究人员表明，冥王星独特的日照和大气有利于低海拔地区赤道附近的氮冷凝，导致巨大地形盆地Sputnik planum底部的冰堆积。

通过他们的模拟，他们还解释了在冥王星上观察到的其他类型挥发物的表面分布和大气丰度。

在覆盖冥王星表面的冰的类型中，氮是最易挥发的: 当它升华时 (在零下235摄氏度)，它与表面的冰库形成了一种稀薄的大气，处于平衡状态。

研究人员说，去年7月由冥王星飞过的新视野组织最出乎意料的观察结果之一表明，这个固体氮的储层非常庞大，主要包含在位于冥王星热带地区的地形盆地 “Sputnik planum” 中。

除赤道外，整个北半球也出现了甲烷霜，而只有在Sputnik planum中检测到少量的一氧化碳冰。

直到现在，冥王星的冰的分布仍然无法解释。

为了更好地了解冥王星工作中的物理过程，研究人员开发了矮行星表面的数值热模型，该模型能够模拟数千年来的氮，甲烷和一氧化碳循环，并将结果与观测结果进行了比较由 “新视野” 航天器。

他们的模型表明，氮的固-气平衡是导致Sputnik planum中捕获冰的原因。

在盆地的底部，大气的压力 (因此是气态氮的压力) 增加，并且相应的霜冻温度高于盆地的外部，从而使氮气优选冷凝成冰。

模拟表明，正如新视野所观察到的那样，氮冰不可避免地积聚在盆地中，从而形成了永久性的氮储层。

数值模拟还描述了甲烷和一氧化碳的循环。

由于其挥发性与氮相似，因此一氧化碳冰与盆地中的氮完全隔离，这与New Horizons的测量结果保持一致。

关于甲烷冰，它在冥王星上普遍存在的温度下的挥发性较低，使其可以存在于Sputnik planum冰川中的其他地方。

该模型表明，与New Horizons数据一致，纯甲烷冰季节性覆盖了两个半球。

这种情况表明，正如先前的研究所表明的那样，不需要氮冰的内部储层来解释theSputnik planum冰川的形成。

这项研究发表在《自然》杂志上。