冥王星再现地球景观，50亿公里外雪山绵延，成因与地球完全不同已经发射14年的新视野号探测器

已经发射14年的新视野号探测器，在2015年接近飞掠冥王星时，人们仿佛擦干净了窗户上水汽，第一次清晰的看到了冥王星的面貌。

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那年7月14日，新视野探测器接近到冥王星附近12500公里范围内，人们在这个太阳系偏远地区的星球上，发现了它有和地球一样的地貌景观——白雪皑皑的山脉。
冥王星上的雪
冥王星上刮的风大概是太阳系内最冷的，在冥王星标志性的心形氮冰平原的西南部，一片山脉的顶部被积雪覆盖，就像地球上那些高海拔的山脉白了头。

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虽然和地球的山脉雪帽长得很像，但那些雪并不是由水产生。新视野号利用光谱进行成分分析发现，覆盖这些山脉的明亮雪帽物质不是水，而是在高海拔处凝结成霜的大气甲烷。
冥王星是一个极端寒冷的世界，地表温度最低低至-240摄氏度，而且大气稀薄。
在其稀薄的大气中甲烷其实并不多，冥王星的大气层主要是氮，甲烷和一氧化碳只是微量。由于只有微量的甲烷，刚开始看见冥王星雪山景象的时候，科学家很难解释那么多甲烷雪的成因。

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在地球上，温度随海拔的升高而降低，大约每100米下降1摄氏度。我们的对流层大气温度主要是来自于地面的加热，海拔越高空气越稀薄，空气吸收地面热量的能力越差，所以随高度增加而温度降低。
地球的潮湿空气上升，冷却到一定程度时，它就凝结成雪落下，为高海拔山脉盖上漂亮的雪帽。这在地球上是一个很容易理解的现象，但它不能解释冥王星甲烷雪的成因。

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今年法国国家科学研究中心的科学家首次解答了这个问题，在冥王星上，存在着逆温现象，它与地球完全相反:你爬得越高，温度就越高。
因为太阳辐射，冥王星高空的平均大气温度比地面高几十度，低海拔地区反而是最冷的，因为冥王星表面主要是氮冰，太阳辐射照射时，氮冰大量吸热，造成温度更低。

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最冷的地方就是那片心形氮冰平原。
通过建立大气模型，科学家发现冥王星大气会将甲烷集中在更高的海拔。之所以新视野号探测器分析其大气构成，甲烷微量，是因为甲烷在大气运动下长时间的在高海拔地区堆积，造成低海拔地区甲烷十分稀少。
冥王星没有像地球那样厚厚的、绝缘的大气层，大气无法为地表保温。
因此地表附近的超低温空气密集而沉重，并想要一直向下流动。而且在其他研究的气候模拟中，这种情况在冥王星的所有地方都存在。

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冥王星被下坡风主导，山顶却出现积雪，让人十分费解。从上图可以看出，它的气流运动与地球完全不同。
在法国科学家给出的解释中，原来是甲烷熔点比氮气熔点更高，密度更小，使得单位质量更轻。甲烷的吸热过程不会发生在表面有氮冰的地区，因为氮冰可以升华大幅度降低附近大气的温度，达不到甲烷的熔点。
只有高海拔地区的甲烷才有机会挥发，氮气选择下沉，甲烷气体得以处在更高的区域。在下沉中冷却，降在高海拔的山脉之上。

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久而久之甲烷气体向更高海拔地区富集，而低海拔的甲烷只能被氮冰雪藏，难以加入物质大循环。随着高海拔空域甲烷浓度越来越高，它会达到饱和点，进入黑夜缺乏太阳辐射变冷后，它们以雪的形式落在山顶上。
这是距离地球五十多亿公里外的降雪。
当甲烷雪在山上形成时，它增加了反照率，得以让在被太阳辐射照射时，减少了自己挥发的速度和吸热。随着温度的下降，更多的甲烷雪也会降在山脊之上。
和地球的降雪相比，它们形成的原理不同，利用的材料不一样，却产生了相同的景观。
虽然新视野号在五年前从冥王星飞掠，但其获得的数据给科学家带来的众多问题，今天尚有很多未能解答。