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“冥王星迷”們正因“新視野號”探測器對這顆以前被稱為第九大行星的天體的觀測而興奮不已。7月13日,當飛船接近冥王星時,它拍攝了迄今為止這顆矮行星的最佳照片,揭示了以前未見的表面特徵,據美國宇航局的科學家稱,這些特徵表明冥王星是罕見天氣現象——雪的家園。
由於冥王星是一個寒冷的星體,表面結冰,人們可能會認為冥王星偶爾會發生暴風雪。但是,低溫和冰凍物質並不能造就一個下雪的星球。行星科學家行星學會的布魯斯·貝茨解釋說,為了讓冰凍物質從天而降,行星需要要麼擁有可以形成雪雲的大氣層,要麼擁有可以把可冷凍物質發射到足夠高度的火山噴發。它還需要一個堅實的表面讓雪降落。外太陽系中很少有天體滿足這些要求。但是冥王星擁有稀薄的氮氣大氣層,有可能產生雪,可能就是其中之一。
當在新聞釋出會上被問及新影像是否證實了冥王星正在下雪時,美國宇航局“新視野號”任務的首席研究員艾倫·斯特恩只是回答說:“看起來確實是這樣。”隨後出現了一段略顯尷尬的沉默,期間聽眾顯然認為他會詳細說明。他沒有,但是“新視野號”應該很快就能證實對下雪的懷疑。“新視野號”在7月14日與冥王星最接近時,暫時與地球失去聯絡,以便將所有注意力都集中在收集資料上,但是在接下來的幾個月中,這些資料將開始湧回美國宇航局的科學家手中。如果冥王星真的在下雪,那麼這顆矮行星就加入了一個非常獨特的俱樂部:各種奇怪型別的雪只落在太陽系中少數幾個行星和衛星上。
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火星
藝術家對火星表面細霧狀降雪的印象
來源:美國宇航局,克里斯汀·丹尼洛夫/麻省理工學院
在寒冷的冬季,這顆紅色星球的兩極會經歷獨特的降雪形式。由H2O組成的雪落在北方;乾冰雪(凍結的二氧化碳)覆蓋南方。2008年9月,當美國宇航局的鳳凰號火星著陸器在火星北部平原上巡視時,它在幾英里高的火星雲層中發現了水雪,儘管雪在到達地面之前就蒸發了。在地球的另一邊,乾冰雪實際上會粘住。科學家們幾十年來都知道,覆蓋火星南極的冰蓋,會隨著季節的推移而擴大和縮小,其中含有乾冰。但直到2012年,研究人員透過篩選舊的火星勘測軌道飛行器資料,才發現二氧化碳雪雲懸浮在這顆紅色星球上,SETI研究所的行星科學家安吉拉·扎盧查說。火星上細小的乾冰雪顆粒比地球上落下的雪花小得多,大約只有人類紅細胞那麼大。事實上,火星上的觀察者看到的與其說是雪落下,不如說是雪霧。科學家們模擬了火星二氧化碳雪花,發現它們具有“立方體形狀”,這基本上意味著它們看起來像切掉角落的小立方體。如果你捧起一把火星雪,它可能會像玉米澱粉一樣有粘性。
土衛六
土衛六北極上空的雲
來源:美國宇航局/噴氣推進實驗室/亞利桑那大學/LPGNantes
在許多方面,土星的衛星土衛六很像我們的家園行星:許多控制地球地質和氣候的過程,如風、火山活動和構造活動,也在土衛六上發生。更重要的是,土衛六是已知唯一在其表面有液態水池的天體。土衛六被大氣層包圍,並且像地球一樣,它也經歷著蒸發和降水的過程。但是這顆衛星非常寒冷——那裡的平均溫度為零下180攝氏度(零下292華氏度)——它的水只能以像岩石一樣堅硬的深度凍結的冰的形式存在於衛星表面。然而,土衛六的湖泊和雲層中充滿了甲烷,甲烷的冰點比水低得多。甲烷蒸汽上升到土衛六大氣中越來越冷的層,直到它以雨或雪的形式落下,覆蓋了衛星表面的山丘和山脈。
木衛一
木衛一從被稱為皮蘭·帕特拉的火山噴發口噴射出藍色羽狀物質
來源:伽利略專案,噴氣推進實驗室,美國宇航局
木星的衛星木衛一不斷受到其主行星巨大引力的擠壓和彎曲——這是圍繞著擁有如此強烈引力場的巨大氣體行星執行的職業危害。因此,木衛一的內部足夠熱,可以為其整個表面上肆虐的火山活動提供能量。噴氣口噴出含有二氧化硫的傘狀羽狀物,高出衛星表面數百英里。這種揮發性物質在地下沸騰時可能是熔融的,但二氧化硫在木衛一表面普遍存在的寒冷溫度下會凝固,因此它會像雪花一樣以冰晶的形式從羽狀物中降落下來。2000年,美國宇航局的伽利略號探測器傳回了木衛一平原覆蓋著似乎是白色雪的影像。幾個月後,當伽利略號飛掠木衛一北極時,它遇到了一陣突然從那裡一座以前未知的火山中噴發的硫雪花。對美國宇航局的科學家來說幸運的是,伽利略號被捲入了一場意外的暴風雪,這意味著該探測器有了新的火山物質樣本可以研究。
地球
來源:美國宇航局
當然,在談論太陽系中的雪時,我們不能不提及地球母親。與其他行星和衛星上空落下的奇異物質相比,我們自己的水雪可能顯得有些平淡無奇。但由 H2O 組成的雪實際上非常特別,就雪而言:水幾乎是獨一無二的,它的液態比固態密度更高。這種罕見的特性使得冰塊可以漂浮在你的水杯中,並且使我們可以擠壓雪球進行後院戰鬥或雪人建造。事實上,我們的是太陽系中唯一能堆積起來的好雪。所以,如果你期待著當人類最終前往火星時進行史詩般的乾冰雪球大戰,很遺憾要讓你失望了。