作者:王美hui(中國科學院亞(ya) 熱帶農(nong) 業(ye) 生態研究所)
文章來源於(yu) 科學大院公眾(zhong) 號(ID:kexuedayuan)
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2019北京故宮初雪雪景(圖片來源:微博@故宮博物院)
我們(men) 知道,地球上的雪是水或者冰在空中凝結後再降落的自然現象,而雪花是一種無色輕盈的六角晶體(ti) ,固有“草木之花多五處,獨雪花六處”之說,其大小通常在0.05~4.6毫米之間,且結構極易隨著溫度而改變,變化多端,奇妙萬(wan) 千,完全不同於(yu) 世間固有的萬(wan) 千花草。
皚皚大地,一望無垠,總能給人一種淨化心靈、坦蕩釋然之感。而從(cong) 太空望去,披上雪白冬衣的地球猶如一顆晶瑩剔透的魔法球,尤其是南北兩(liang) 極雪白的極冠,美不勝收。
白雪皚皚的地球(圖片來源NASA)
但是,你知道嗎,在茫茫宇宙中,不隻是地球,其他星球也會(hui) 下雪哦!
火星,一顆外表看似火熱的紅色行星,卻也有著降雪的奧秘!
據科學家考察,神奇的火星在冬天夏天都會(hui) 下雪,但冬季下雪地區主要集中在火星赤道與(yu) 極地之間的中緯度,夏季則隻有極地才會(hui) 有雪花降落!
飄著雪花的火星在火紅色地麵的映襯下,如同裹上了一層薄如蟬翼的紗,霧蒙蒙一片,這是因為(wei) 火星上的雪花是由二氧化碳氣體(ti) 凝固而成,俗稱“幹冰雪花”,就如同人體(ti) 血液中的紅細胞那麽(me) 大,肉眼完全看不見[1]-[2]。
且根據美國麻省理工學院的研究人員研究表明,火星南極的雪粒稍小於(yu) 北極雪粒。
火星的極冠(圖片來源NASA)
“火星飄雪”已經驚呆不少科學門外漢,宇宙中更有讓人大開眼界的奇異星球,它們(men) 的雪花甚至都不是白色的!
木衛一,即艾奧(lo),是木星的四顆伽利略衛星中最靠近木星的一顆衛星,也是迄今為(wei) 止太陽係中所發現的火山活動最為(wei) 強烈的天體(ti) ,甚至比人類居住的地球上的火山活動還要劇烈得多[3]。
與(yu) 類地行星有不少相似的地方,木衛一的表層也是由矽酸鹽熔岩所構成,但根據伽利略號所觀測的數據中,它的內(nei) 核可能由硫化鐵所組成。
在火山活動的促進下,地表下的二氧化硫被加熱到熔融狀態,隨之被噴射到寒冷的真空中。在那裏,二氧化硫很快冷卻凝固,結晶成為(wei) 薄片,絕大多數的晶片會(hui) 在重力作用下落回木衛一的表麵,就像紛紛揚揚的雪花。
隻不過,這些二氧化硫雪花是黃色的。除了火山外,僅(jin) 有一些普通的山脈、溶化硫湖泊、深度達數百公裏的破火山口,以及長達數百公裏的低黏度液體(ti) 在流動(可能是液態硫或是矽酸鹽),這些地表景觀及化合物擁有多種不同的顏色,形成了木衛一獨特多變的外觀。
身披二氧化硫雪的木衛一(圖片來源NASA)
看完白色和黃色的雪景感覺如何?意猶未盡的讀者們(men) 請跟隨小編繼續欣賞粉紅色少女係列的雪景吧!
身處宇宙深處的海衛一(Triton)是環繞海王星運行的一顆衛星,它是海王星的衛星中最大的一顆,也是太陽係中最冷的天體(ti) 之一,具有複雜的地質曆史和一個(ge) 相對來說比較年輕的表麵。
海衛一的表麵主要是由凍結的氮組成,同時也含有幹冰(二氧化碳)、水冰、一氧化碳冰和甲烷。
隨著海王星環繞太陽公轉的周期重複,加之海衛一自身地質活躍的因素,其表麵液態的氮和甲烷等重複發生蒸發和凍結的過程[4],當這些被噴射到高空的液態物質凝結後,飄落下來,就形成了粉紅色的雪[5]!
海衛一表麵覆蓋著粉紅色的雪(圖片來源NASA)
宇宙茫茫,盡管現階段已探明的可以飄雪的星球屈指可數,但誰能說得準下一個(ge) 在何時會(hui) 出現呢?
看不到彩色的雪景,我們(men) 就攢一個(ge) 大大的白色雪球握住擁有的樂(le) 趣吧!萬(wan) 一哪天碰到外星人,還可以問問:你的星球飄雪了嗎?
參考文獻:
[1] 火星下雪霧蒙蒙, 大科技 (科技之謎) 2013;
[2] Snow on Mars: NASA Spacecraft Spots 'Dry Ice' Snowflakes, https://www.space.com/17583-mars-snow-carbon-dioxide-discovery.html
[3] 朱聖源, 趙君亮. 木衛一的新發現[J]. 自然雜誌, 1979, 2 (12): 765-769;
[4] Duxbury, N S; Brown, R H. The Phase Composition of Triton's Polar Caps. Science. 1993, 261 (5122): 748–751.
[5] 特立獨行的海衛一, 大科技 (科學之謎), 2012
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