太陽系最詭異的沙丘,能以不可思議的方式生長,底下有神秘力量?

2022-04-20     星空天文

原標題:太陽系最詭異的沙丘,能以不可思議的方式生長,底下有神秘力量?

沒有風的地方也會有沙丘。

木衛一表面的沙丘狀地貌。左下方黑色的是熔岩流;白色區域是熔岩與二氧化硫「霜」的接觸面;大片連續重複的波浪狀地貌即為疑似的沙丘。照片由伽利略探測器拍攝。 NASA / JPL-Caltech / Rutgers

常識告訴我們,有風的地方才有沙丘。但是在太陽系的一隅,在一個幾乎沒有大氣層的地方,科學家卻發現了連綿不絕的沙丘。

這個地方就是木星的衛星——木衛一。

木衛一表面的沙丘狀地貌。 Nature

從很多方面來看,木衛一都是木星諸多大衛星中最獨特的一個。它是太陽系中除地球外唯一存在劇烈火山運動的天體。頻繁的火山噴發,持續地重塑著木衛一的表面。

木衛一上的一座火山正在噴發。 NASA

木衛一地表混雜著黑色的岩石和沙礫,流淌著熔岩,覆蓋著二氧化硫的霜雪。與此同時,科學家還在它的表面發現了許多看起來像是大片「沙丘」般的東西。

沙丘的形成需要風。風能夠把沙粒堆積起來,形成一個個小沙堆。但木衛一基本上沒有大氣,不可能有足夠強的風。因此科學家一直以來認為,這些沙丘狀的東西並不是沙丘。

但最近羅格斯大學的科學家通過模擬沙礫在受力情況下的運動方式後發現,如果熔岩流與木衛一地表的二氧化硫「霜」發生接觸,下方的二氧化硫被汽化後就會向外噴出,形成多點噴氣現象。此類噴氣的密度,以及噴出氣體的運動速度,足以形成「風」,推動木衛一地表的沙礫;並在大尺度上,形成類似於沙丘的地貌。

研究人員在分析了伽利略探測器拍攝的木衛一表面照片後發現,照片中的沙丘間距和長寬比,與理論模型的預言是相符的。

研究結果表明,在宇宙中,相似的形態可以在不同的環境中,以不同的機制形成,而並非只有地球上的那一種方式。

熔岩流汽化固態二氧化硫後形成小規模噴發,推動沙丘形成。 Nature

參考

Aeolian sediment transport on Io from lava–frost interactions

文章來源: https://twgreatdaily.com/bf3bc177e263482ada9769935713a16c.html