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冥卫一北极呈现红色天文学家有新的解释

冥卫一北极呈现红色天文学家有新的解释

美国普渡大学(Purdue University)三位研究人员,斯蒂芬妮·曼滕(Stephanie Menten)、米高·索里(Michael Sori)和阿里·布拉森(Ali Bramson)建立新的模型,用电脑模拟方法去解释为什么冥卫一(Charon)有一个红色的北极区域。 研究描述对古柏带(Kuiper belt,中国译作:柯伊伯带)中许多冰冷天体的红色表面,以及它们与冥卫一带红色的北极地区的关系。

天文学家发现,古柏带中的许多冰冻天体部分或全部由一种红棕色物质覆盖。 研究显示,这种物质称为托林(tholin),它是一种有机化学物质受到辐射时形成的化合物。 但这提出有机化合物可能来自那里的问题。 新的研究推测它来自低温火山释放的甲烷。

为了验证他们的理论,研究人员转向冥王星的卫星,它的北极由托林覆盖。 他们指出,先前的研究显示,从冥王星逸出的气体是造成红极的原因。 但先前的研究也显示,月球曾经有液态海洋覆盖,其中含有许多物质,也包括甲烷。

研究人员指出,随着海洋结冰,甲烷会困在冰中,当水加压时,会形成裂缝,导致偶尔喷发。 他们认为,这种冰冻火山喷发可能释放出一定量的甲烷气体。 如果其中一些甲烷气体成功地漂流到北极,它就会冻结并掉到地表。 如果掉到地表,它就会受到数百万年的太阳辐射,变成红色。

研究人员模拟冥卫一大气中四处飘荡的甲烷分子,计算在这种情况下有多少甲烷可能逸出,以及有多少可能到达冥卫一的北极地区。 他们发现只需要大约一万亿吨的甲烷气体,就足以形成一个红色的极冠。

【图:美国太空总署; 文:节译自物理学机构网页】研究全文刊登在2022年8月9日出版的《自然 – 通讯》期刊; 标题是:Endogenically sourced volatiles on Charon and other Kuiper belt objects

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

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