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科學家解開了冥王星表面心形區域的謎團

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科學家終於解開了冥王星表面如何出現一個巨大的心形物體的謎團。一個國際天文物理學家團隊首次借助數值模擬成功地再現了這種不尋常的形狀,並將其歸因於巨大但緩慢移動的銳角撞擊。

自從任務相機 美國航空航天局 2015年,新視野號在矮行星冥王星表面發現了一個巨大的心形結構,這項發現令科學家們對其獨特的形狀、地質成分和高度感到困惑。因此,科學家利用數值模擬來研究冥王星心形表面物體(稱為人造衛星平原)西部的起源。

冥王星人造衛星平原

根據研究,冥王星早期歷史中發生的一場災難影響了該區域的形成。它是 碰撞 行星體直徑約700公里,大約是瑞士從東到西面積的兩倍。研究小組的發現也表明,冥王星的內部結構與先前認為的不同,而且它沒有地下海洋。

冥王星的心臟,也稱為通博區域,引起了公眾的關注和科學興趣,因為它被高反照率材料覆蓋,比周圍環境反射更多的光,使其顏色更白。然而,心並非由一種元素組成。其西部面積1200×2000平方公里,相當於歐洲的四分之一。然而,令人驚訝的是,該區域的海拔比冥王星表面大部分區域低 3-4 公里。

科學家解開了冥王星表面心形物體之謎

「衛星平原的明亮外觀是因為它主要充滿了白色的氮冰,這些冰移動和對流,不斷平整表面。由於海拔較低,這些氮氣很可能在碰撞後迅速積累,」科學家說。心臟的東部也覆蓋著一層類似但較薄的氮冰層,科學家仍不清楚其起源。

科學家補充說:“該區域拉長的形狀令人信服地表明,這不是直接的正面碰撞,而是傾斜的碰撞。”該團隊使用平滑粒子流體動力學(SPH)模擬軟體以數位方式重現此類碰撞,改變冥王星及其撞擊器的成分以及碰撞速度和角度。模擬證實了科學家對傾斜碰撞角度的懷疑,並確定了撞擊體的組成。

「冥王星的核心非常冷,以至於儘管撞擊產生了熱量,岩石仍然保持固態並且沒有融化,並且由於撞擊角度和低速,撞擊器核心沒有沉入冥王星的核心,而是保持完整,就像濺在冥王星上的水花一樣。 「在地表之下的某個地方,存在著另一個冥王星從未消化過的巨大天體核心的殘餘物。」核心的強度和相對較低的速度是這些模擬成功的關鍵,因為較低的強度會導致殘留表面的形狀非常對稱,這與所見的液滴形狀不同 “新地平線.

這項研究還分享了有關冥王星內部結構的新資訊。事實上,像模型中的巨大撞擊比冥王星歷史早期發生的撞擊更有可能發生。然而,這產生了一個問題:根據物理定律,像該地區那樣的巨大凹陷應該隨著時間的推移慢慢向矮行星的極點移動,因為它存在質量赤字。然而,矛盾的是它位於赤道附近。

冥王星

先前的理論解釋是冥王星的地下有液態水海洋。根據這種解釋,冥王星的冰殼在人造衛星平原區域會更薄,這將導致海洋隆起,並且由於液態水比冰密度更大,結果將是質量過剩,導致其遷移赤道方向。

然而,一項新的研究提供了另一種觀點。 「在我們的模擬中,冥王星的所有原始地函都被碰撞摧毀了,當核心物質落到冥王星的核心上時,它會產生局部質量過剩,這可以解釋沒有地下海洋或最多有非常薄的海洋的情況下向赤道的遷移。

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