2026年8月5日,NASA公布咗新視野號2015年飛越數據嘅最新分析,首次直接證明冥王星表面喺地質近期有液態氮流動。研究集中喺史普尼克平原(Sputnik Planitia)北部邊緣——呢個就係冥王星標誌性「心形」區域左邊嘅葉片,係一個闊達1,000公里、填滿氮冰嘅巨型盆地。
分析顯示,液態氮透過冰層裂縫上升到地表。深層氮冰蓋嘅底部融化成液體,向上滲透,喺凍翻之前有足夠時間喺低窪地形積聚成水塘。呢個唔係一次過嘅事件;史普尼克平原完全冇撞擊坑,正好證實呢啲對流同融化過程喺地質意義上係持續發生緊嘅。
Alan Stern團隊——包括Stern、Umurhan、Clow、Anderson、Howard、Singer同新視野號團隊——喺2026年6月25日提交到arXiv嘅論文深入分析咗史普尼克平原北部表面嘅清晰黑色邊界多邊形。
呢啲多邊形之前被認為係對流細胞,就好似煲滾水嘅氣泡咁,大概每50萬年就會翻新一次表面。新嘅解釋加咗一個關鍵層面:呢啲清晰嘅黑色邊界同旁邊嘅擴散區域,係底下氮冰層底部融化(basal melt)嘅液態氮(N₂)流出嘅證據。
呢個機制同之前認知嘅固態對流完全唔同——佢涉及液態輸送,而唔係純粹嘅固體冰流。要成件事成立,需要滿足三個條件:(a) 氮冰冰蓋底部融化,(b) 液體喺向上穿過較冷嘅冰層時,喺凍翻之前到達地表,(c) 有足夠時間喺表面流動,填滿低窪地形先至凝固。研究團隊嘅結論係:呢啲黑色紋理唔止係對流細胞嘅邊界,而係一個活躍嘅地下液態氮系統喺表面嘅表現,正不斷為冰川補充氮。
當冥王星氮循環嘅一部分喺底下融化,另一部分就喺上面凍結返出嚟。由Amanda Sickafoose領導、2026年8月發表喺《行星科學期刊》嘅研究,揭露咗自1988年發現冥王星大氣以嚟首次錄得嘅壓力下跌。
團隊分析咗2017至2023年間十次「恒星掩星」事件——即係冥王星喺遙遠恒星前面經過嘅一刻。呢個方法利用冥王星大氣點樣折射同吸收星光,嚟構建壓力剖面。佢哋嘅發現:
呢個係自大氣被發現以嚟首次錄得嘅下跌,確認咗科學家由1990年代起就提出嘅預測:隨住冥王星沿住佢248年軌道遠離太陽,大氣會開始崩塌。冥王星喺1989年到達近日點(最接近太陽嘅位置),而家逐漸遠離,地表接收嘅陽光減少,氮氣就開始凍結返落地表。
將兩個發現放埋一齊,我哋見到一個全新嘅冥王星面貌:佢同時受內部熱力驅動嘅活動(翻新表面)同軌道驅動嘅大氣崩塌影響。下表總結咗關鍵過程:
| 過程 | 驅動力 | 時間尺度 | 含義 |
|---|---|---|---|
| 液態氮底部融化湧上地表 | 地熱/隔熱導致嘅氮冰冰蓋底部融化 | 持續發生,地質近期 | 冥王星內部依然活躍——液態氮透過裂縫流出,喺表面形成池塘 |
| 對流細胞翻新 | 氮冰冰蓋嘅熱對流 | ~50萬年週期 | 表面不斷翻新,解釋咗點解冇撞擊坑 |
| 大氣壓力下跌(16%) | 季節性日照減少——冥王星遠離近日點 | 幾十年 | 冥王星大氣正從膨脹轉向崩塌;氮氣凍結回地表 |
統一嘅圖畫係咁:冥王星比任何人之前想像嘅都要活躍。液態氮正從深處上升,喺表面流動嘅同時,大氣正在縮小。兩者可能互有關連——當大氣中嘅氮凍結返落地表,就會補充餵飽底部融化系統嘅冰蓋,形成一個連接地下、地表同大氣嘅冷凍揮發循環。
冥王星唔係一粒死氣沉沉嘅冰封遺跡。佢係一個過渡中嘅世界,揮發性氮不斷喺內部、表面同大氣之間重新分佈。構成冥王星心臟嘅深層氮冰川唔係靜止嘅化石——佢係一個活生生、不斷流動嘅系統,由底下補充、由上面回填。