发表关于卡隆北极魔多点起源理论的计算方法

卡戎照片：美国国家航空航天局（NASA）

在2015年7月14日经过冥王星的历史性通道中，新视野号航天器拍摄了令人惊艳的冥王星及其五颗卫星的照片，其中包括最大的Charon。科学家们从未希望获得如此矮小的卫星卫星的详细照片，该卫星位于太阳系的边缘，距我们超过40亿公里（约43-75亿公里，取决于轨道的点）。

在照片中，天文学家看到了奇特的水冰景观，点缀着山脉和峡谷。当然，还有一个巨大的神秘的红色斑点，覆盖了北极。

这个直径约475公里的地点称为Mordor。该地区周围山脉的出现使人们想起了中土世界著名地区，索伦（Sauron）的藏身，弗罗多和他的朋友在那里摧毁了万能之戒。

最初，科学家认为该斑点是由固体有机化合物的残留物形成的，这些固体有机化合物是在紫外线，太阳带电粒子流或宇宙射线的影响下由气体形成的。

的确，该理论有两个小缺陷。首先，Charon上没有气体。其次，几乎没有宇宙辐射，北极几乎总是在太阳的阴影下。


卡隆的直径约为冥王星（伪彩色照片）直径的一半。图片：NASA

火山活动仅在冥王星上观察到，而在Charon上则没有。也就是说，为了确认形成Mordor的理论，有必要提出另一种关于气体从冥王星到Charon的转移的理论，并找到化学反应的辐射源。

经过12个月的艰苦努力，由127位科学家组成的小组设法为该版本提供了理论基础。在昨天发表的科学论文中，来自NASA，SETI研究所和其他科学组织的一组研究人员建立了清晰的事件链，涉及冥王星的甲烷如何到达Charon以及发生了什么。

所以这是发生了什么。作为一个矮行星，冥王星在火山爆发后无法将所有甲烷保持在其表层附近。一部分甲烷经常被太阳风吹向Charon。反过来，Charon的重力也不足以容纳气体。但是科学家计算出，冥王星的甲烷中有2.5％残留在Charon的表面。如果算上，那么在这些事件中，每秒有大约2700亿个甲烷分子落在Charon的每平方米上。

卡隆的甲烷粒子的行为大致类似于气圈中的气体粒子，也就是说，它们沿着弹道弹跳。分子的这种寿命一直持续到它们落入北极的陷阱为止。 “北极的温度非常低，” 他说127位科学著作的作者之一，洛厄尔天文台的天文学家威尔·格伦迪（Will Grundy）认为，与北极碰撞的任何CH ₄分子都不再能够像在Charon上的其他任何地方一样从表面弹起。最后，那里积聚了少量甲烷。”


在1750-2050年（以°K为单位）对Charon不同纬度的温度进行建模，

但这还不是全部。毕竟，甲烷是一种无色气体。为了形成Mordor的红点，必须进行涉及紫外线辐射的化学反应。在哪里得到的？


现货魔多。照片：NASA /约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所

威尔·格兰迪（Will Grandi）和他的同事们建立了一个与物理学定律不矛盾的模型，即紫外线如何从行星际介质中的氢气分子中反弹出来，并落在阴影下的夏隆（Charon）的北极上。紫外线从CH ₄敲除氢原子，形成甲基CH ₃。这些甲烷自由基非常活泼，易于相互反应。

“如果所有这些事情发生的时间足够长，这些碎片就会继续重组，并且这些大分子开始在您体内形成，在那里，所有事物都以绝对的随机混乱相互连接，” Will Grandi解释说。根据计算，在一百万年的时间内，形成了一层厚度约为0.16毫米的大分子。

这种大分子混乱被称为科学术语托林是有机物质，其吸收线存在于外部太阳系的许多冰体的光谱中。据信它们是在大气中由简单的有机化合物，例如甲烷和乙烷，在来自太阳的紫外线辐射的作用下，在大气中形成的各种有机共聚物的混合物。托林被认为是生命的化学前体（在水解作用下，托林可以重组为氨基酸）。

20世纪末，科学家在地球上的实验室条件下设法获得了毒草素，尽管在这里它们不再自然形成。然而，这种原始生命甚至在现实中都是可以食用的-一些细菌可以以此为食。

托林真的很脏。

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没错，这是一个小问题。在另一颗名为Nyx的冥王星卫星上也发现了一个红色斑点。但是，由于其较小的质量（石头尺寸为54×41×36 km），根据该理论，类似的过程应该比那里慢20,000倍。对于这样的过程，污渍似乎太大了。因此，Mordor的奥秘还为时过早，无法完全解决。


人造卫星Nikta。2016年9月14日发表在《自然》杂志（doi：10.1038 / nature19340）上的

科研成果已被“新视野”号飞船拍摄。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN397653/