科技讯 6月3日消息，据大西洋月刊报道，惨淡无光，死气沉沉，这是人们过去对冥王星的看法。但美国宇航局“新视野号”(New Horizons)拍摄的照片证明，事实并非如此。该任务首席调查员艾伦·斯特恩(Alan Stern)表示，2015年探测器飞越冥王星时揭示了一个“科学仙境”。我们现在知道，冥王星拥有惊人的多样性和地质动态，有冰山、平原、朦胧的大气层以及地下海洋。
几年前，当杨百翰大学(Brigham Young University)的行星科学家贾尼·拉德鲍（Jani Radebaugh）看到冥王星的照片时，她看到了某些类似地球的东西。当时，她正在研究“新视野号”探测器拍摄的一幅高分辨率图像。“新视野号”是美国宇航局(NASA)的探测器，2015年曾略过冥王星，然后再滑行到太阳系深处。
在冥王星的某个地方，其灰色表面就像美国加州死亡谷（Death Valley）中的梅斯基特平沙丘(Mesquite Flat Sand Dunes)，那里的风景在灼热的沙漠中荡漾着柔滑的涟漪。拉德鲍经常带她的学生去实地考察。她说：“我看着冥王星上的那个地区，心想：‘哇，那些是沙丘！’”
图：冥王星上的冰冻甲烷沙丘
拉德鲍和她的朋友、普利茅斯大学自然地理学讲师马特·特尔弗(Matt Telfer）决定仔细研究一下。利用“新视野号”的数据和计算机建模，两人及其团队在冥王星最大的地貌之一——斯普特尼克平原（Sputnik Planitia）上发现了300多条山脊和几条风带。沙丘横跨平原，绵延近80公里，平原坐落在高山之间。与地球上的沙丘不同，冥王星上的沙丘是由冰冻甲烷颗粒组成的。
冥王星沙丘的形成方式和地球上基本相同。风将松散的颗粒带过大气层，并将它们塑造成坡度平缓的山峰。科学家们已经在太阳系其他天体上发现了沙丘，包括火星、金星、土星的卫星土卫六，甚至名为67P/Churyumov-Gerasimenko的彗星上也有。这些行星和卫星都有能够承受狂风横扫威力的大气层，而彗星喷射出气体，当它们以正确的角度撞击表面时，就能激起粒子并使它们飞起来。拉德鲍说：“只要有东西可以移动颗粒或沙粒，那么就应该能形成沙丘。”
但是科学家们并没有想到会在冥王星上发现沙丘。这颗矮行星确实有大气层，但是它太薄了，以至于科学家们没有想到那里的风会有足够的力量，以塑造出山峰和峡谷景观。西南研究所的行星科学家、“新视野号”探测器的副项目科学家凯西·奥尔金（Cathy Olkin）说:“冥王星上的风力足以将这些颗粒吹动，但不足以裹挟起这些粒子。”
要想在冥王星上形成沙丘，风需要一种叫做升华的过程帮助。下午，当冥王星处于最热的时候，阳光缓慢地加热了地表上层，并将大量的冰颗粒裹入大气层中，有时速度很快。在空中，风把冰颗粒带走，把它们分散在平原上。拉德鲍说：“风的移动速度足够快，如果有颗粒被裹挟，风就能够继续运送它们，然后将其储存在沙丘中。移动的颗粒可能会撞击到其他颗粒，并可能在顺风时引发连锁反应。”
图：冥王星上的冰山和平原
随着时间的推移，这些过程会共同发挥作用，从而产生了被风吹起的涟漪。研究人员指出，这些沙丘相对来说没有受到太大干扰，这表明它们是在冥王星最近的地质历史中形成的。研究人员最初认为，这些沙丘是由冰冻氮颗粒组成的，而这些氮颗粒构成了斯普特尼克平原的大部分表面。但是他们发现，在这个地区的温度下，冷冻氮颗粒是非常柔软的，并且会凝结在一起。要形成沙丘，需要粗糙而松散的颗粒，它们可以很容易地分散开来。
对“新视野号”数据的进一步分析显示，在平原周围的山顶上有高浓度的甲烷。拉德鲍说:“这些颗粒可能会从山峰上飞下来，然后被吹下山，穿过冰川表面，然后沉积在沙丘上。”对冥王星的研究人员来说，这一发现非常令人兴奋。奥尔金表示：“冥王星离太阳如此之远，以至于我们认为它可能是个寒冷、冰冻的世界。但当我们到达那里，利用新视野号拍摄这些影像时，我们发现它实际上是个鲜活的世界。”
那么，如果你能站在冥王星的表面，站在这片甲烷沙丘的中间，会是什么样子？那里可能有风，但你感觉不到风的力量。拉德鲍称，在大气稀薄的行星上，时速高达160公里的狂风感觉起来就像地球上的微风。如果你把甲烷颗粒握在手中，感觉它们就像陆地上的沙粒，细致而均匀。拉德鲍表示：“当你握紧手掌，它会像普通的沙子那样飞走。”
这里的景色将会非常迷人：绵延数里的丝绸般的沙丘，身后是白雪皑皑的山脉。但拉德鲍称，在冥王星上，它们都会被甲烷积雪覆盖。
图：美国宇航局“新视野号”号探测器拍摄到的冥王星特写照
除了平原、山脉、沙丘，冥王星上可能也存在海洋。《追逐新视野号》（Chasing New Horizons—Inside The Epic First Mission To Pluto）的合著者斯艾伦·斯特恩(Alan Stern)说:“确凿证据显示，我们相信这里有个全球性海洋。”这个海洋里可能还有更多的东西——生命。不一定是冥王星鲸鱼，很可能是外星微生物。
斯特恩说:“在几年前，谁会就预言冥王星将成为潜在的生命栖息地呢？”就目前而言，这完全是猜测。不过，斯特恩的合著者、天体生物学家大卫·格林斯彭(David Grinspoon)说：“这是有可能的。我认为，在选择太阳系中可能存在生命的地方时，冥王星也必须被列入其中。”
不过，只有液态水还不够，其他成分也是不可或缺的，而冥王星上也可能存在这些成分。比如有机物质，格林斯彭称:“我们十分确定，冥王星上有很多有机物质。我们在表面看到的红色物质，很可能就是有机物质。”至于能量，斯特恩称:“岩石的放射性衰变，还有海洋本身的能量来源，海洋会随着时间的推移而结冰，并释放热量。”
潮汐加热是另一个能量来源，它是由冥王星最大的卫星Charon引力拖曳产生的。格林斯彭说：“这还不足以证明冥王星上存在生命，但它确实让你想知道，下面到底有什么东西在爬。”
“新视野号”探测器已经远离冥王星。在经过冥王星近三年后，这个探测器正向下一个目标飞去，即8亿公里外的2014 MU69，神秘的柯伊伯带天体。它可能在2019年元旦到达目标。与此同时，斯特恩还提出了另外两个冥王星任务：一个轨道飞行器，“用来确认海洋的存在”；一个着陆器，“进入海洋寻找生命”。虽然目前还没有明确时间表，但有很多研究正在进行中。
天文学家现在相信，太阳系外可能存在着几十个有地下海洋的世界。美国宇航局表示:“这大大增加了可能发现外星生命地点的数量。”斯特恩惊叹道：“宇宙中充满了存在地下海洋的外星世界。事实证明，地球是个怪胎。”（小小）
