冥王星赤道山脈，長得像極滑雪勝地，背後真相讓科學家們驚歎不已

地球小講堂

左圖: 冥王星的霜帽山脊 右圖: 地球阿爾卑斯山白雪皚皚

比如，通過它送回地球的視野：你會看到一片白雪皚皚的群山。這一幕，讓人不由驚呼：與地球的滑雪勝地阿爾卑斯山脈的白雪皚皚群山，太神似了！

在地球上，往往都會是你爬得越高，溫度就越低！這也解釋了，為什麼我們的滑雪聖地，都躲藏高山雪峰上。但這一鐵律，到了冥王星，會恰好與地球相反：你走得越高，它就越暖和。

因為不同地球的大氣層，在遠離太陽的矮行星身上，雖也包裹著大氣，但冥王星的這層稀薄的大氣層，沒有像地球那樣厚重、也隔絕不了大部分的陽光輻射。且即便是同樣以氮氣為主要成分，它還有微量的甲烷和一氧化碳，可因為空氣過於稀薄，太陽輻射將主宰著這個星球的溫度。所以，在海拔高的地方，其平均大氣溫度，甚至會比地表溫度高出幾十度。

同時，也感謝美國NASA的“新地平線”號宇宙飛船，通過它的視野，讓身處地球我們“看到了”冥王星的這迥然不一的複雜性，但也給我們留下很多問號！

就如同新地平線號的視線範圍內所顯示那樣：這一片皚皚白雪的沉澱於群山峰頂之上呢？它為何會會出現如同地球相似的這幕奇特的景象呢？並且，你會很納悶，不是說好的越高越熱麼？按理說，“積雪”，不應該落在平原或盆地麼？咋就跟地球一樣覆蓋在山峰之上呢？

在地球上，空氣會因為絕熱膨脹，讓其溫度會隨著海拔升高而降低。當空氣沿著山坡向上移動時，它體積就會膨脹，從而導致自身溫度降低。所以，帶有水分的潮濕空氣上升時，其中的水蒸氣會因為溫度低於零度，而凝結成固體形態——積雪。

但這個原理，在冥王星上，似乎不再通用了！所以，法國的科研團隊重新建立了一個新的氣候模型，試圖破解甲烷雪，是如何跑到山上的。

首先，你切莫混淆一點，冥王星上，這個獨特的“積雪”，並非水的固態物質，而是由甲烷形成的固態 CH4霜雪。

其次，你必須清楚冥王星是一個極其寒冷的星球，不僅大氣稀薄，並且稀薄的大氣中甲烷的含量極少。所以，這層厚厚的山頂“積雪”，形成的過程，並非我們所想那麼簡單。

最終，研究人員已確定冥王星大氣氣候的動態變化，往往都會讓甲烷集中在更高的海拔的地域。所以，你也只有在山頂，才能找到有足夠的甲烷，並讓其形成“積雪”，在低海拔地區，並非溫度不夠，實在是太乾燥了，找不到能提供形成“積雪”原料的甲烷。

同時，因為冥王星並沒有像地球那樣厚厚的、絕緣隔熱的大氣層。所以，這顆矮行星在更高的高度由於太陽輻射反而更加溫暖，因為熱量首先會被大氣中的甲烷吸收，甲烷吸收熱量後，會升華膨脹向高海拔地區集中。同時，也因為冥王星的大氣層太稀薄，既無法像地球那樣漫反射加熱行星的表面，也無法形成氮冰的存在。導致了一種“局部輻射平衡”的現象出現，而這種平衡卻與海拔高度無關，反而因甲烷海拔高度的地方存量越多，吸收的熱量越大，這就造就了越低海拔的大氣更冷。

並且，地表附近的空氣更冷，也更加密集，只會沿著山峰的斜坡流動。結果是，冥王星主要由下傾的風所控制，科研人員的氣候模擬顯示，這種機制在冥王星上空隨處可見，在一天中的任何時候都是如此。

冥王星這種獨特的大氣循環的方式，會使得甲烷在更高的海拔高度集中。且這種循環是季節性的，由表面的升華所驅動。當“升華誘導循環”使得甲烷變得更加集中時，達到飽和點，就會以雪的形式降落在山脈表面。

且這裏面也有一個“良性”循環。當甲烷雪在山上形成時，它增加了反照率，導致更多的冷卻。隨著溫度的降低，會產生更多的甲烷雪。

通過這個新模型，你可以認知到冥王星山頂形成 CH4霜雪的過程，似乎與地球上形成雪山的過程完全不同。

但讓人歎為觀止的事情就是，兩種如此不同的現象、兩種如此不同的物質，在分辨率相似的情況下竟能產生相同的景觀。

特別是在新地平線號飛越這顆矮行星之前，地球人並不知道它的表面、大氣層和氣候是如此複雜。遠觀時，還真以為與地球一樣，當人們破解其中奧妙時，才發現它的皚皚積雪，卻蘊含著如此獨特的地理科學原理。

這次由行星科學家 Alan Stern主導的新地平線號任務，用新的視角讓我們認識到太陽最邊緣的一側，美妙有趣的一面。而要想進一步了解更多有關冥王星的真相與信息，他認為下一步，我們該考慮給冥王星發射的軌道飛行器+著陸器了，這或許是新任務重要組成部分。

也只有對它進行一番徹底的研究之後，在未來的某一天，它或許會如同阿爾卑斯山那樣，成為我們的宇宙中最奇特的“滑雪”勝地！