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宇宙中,只有地球會下雪么?

中國科普博覽
中國科協(xié)、中科院攜手“互聯(lián)網(wǎng)+科普”平臺,深耕科普內(nèi)容創(chuàng)作
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作者:王美hui(中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)

文章來源于科學大院公眾號(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)

我們知道,地球上的雪是水或者冰在空中凝結(jié)后再降落的自然現(xiàn)象,而雪花是一種無色輕盈的六角晶體,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(jié)構(gòu)極易隨著溫度而改變,變化多端,奇妙萬千,完全不同于世間固有的萬千花草。

皚皚大地,一望無垠,總能給人一種凈化心靈、坦蕩釋然之感。而從太空望去,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,不只是地球,其他星球也會下雪哦!

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(jù)科學家考察,神奇的火星在冬天夏天都會下雪,但冬季下雪地區(qū)主要集中在火星赤道與極地之間的中緯度,夏季則只有極地才會有雪花降落!

飄著雪花的火星在火紅色地面的映襯下,如同裹上了一層薄如蟬翼的紗,霧蒙蒙一片,這是因為火星上的雪花是由二氧化碳氣體凝固而成,俗稱“干冰雪花”,就如同人體血液中的紅細胞那么大,肉眼完全看不見[1]-[2]。

且根據(jù)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于北極雪粒。

火星的極冠(圖片來源NASA)

“火星飄雪”已經(jīng)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,它們的雪花甚至都不是白色的!

木衛(wèi)一,即艾奧(lo),是木星的四顆伽利略衛(wèi)星中最靠近木星的一顆衛(wèi)星,也是迄今為止太陽系中所發(fā)現(xiàn)的火山活動最為強烈的天體,甚至比人類居住的地球上的火山活動還要劇烈得多[3]。

與類地行星有不少相似的地方,木衛(wèi)一的表層也是由硅酸鹽熔巖所構(gòu)成,但根據(jù)伽利略號所觀測的數(shù)據(jù)中,它的內(nèi)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(tài),隨之被噴射到寒冷的真空中。在那里,二氧化硫很快冷卻凝固,結(jié)晶成為薄片,絕大多數(shù)的晶片會在重力作用下落回木衛(wèi)一的表面,就像紛紛揚揚的雪花。

只不過,這些二氧化硫雪花是黃色的。除了火山外,僅有一些普通的山脈、溶化硫湖泊、深度達數(shù)百公里的破火山口,以及長達數(shù)百公里的低黏度液體在流動(可能是液態(tài)硫或是硅酸鹽),這些地表景觀及化合物擁有多種不同的顏色,形成了木衛(wèi)一獨特多變的外觀。

身披二氧化硫雪的木衛(wèi)一(圖片來源NASA)

看完白色和黃色的雪景感覺如何?意猶未盡的讀者們請跟隨小編繼續(xù)欣賞粉紅色少女系列的雪景吧!

身處宇宙深處的海衛(wèi)一(Triton)是環(huán)繞海王星運行的一顆衛(wèi)星,它是海王星的衛(wèi)星中最大的一顆,也是太陽系中最冷的天體之一,具有復雜的地質(zhì)歷史和一個相對來說比較年輕的表面。

海衛(wèi)一的表面主要是由凍結(jié)的氮組成,同時也含有干冰(二氧化碳)、水冰、一氧化碳冰和甲烷。

隨著海王星環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)的周期重復,加之海衛(wèi)一自身地質(zhì)活躍的因素,其表面液態(tài)的氮和甲烷等重復發(fā)生蒸發(fā)和凍結(jié)的過程[4],當這些被噴射到高空的液態(tài)物質(zhì)凝結(jié)后,飄落下來,就形成了粉紅色的雪[5]!

海衛(wèi)一表面覆蓋著粉紅色的雪(圖片來源NASA)

宇宙茫茫,盡管現(xiàn)階段已探明的可以飄雪的星球屈指可數(shù),但誰能說得準下一個在何時會出現(xiàn)呢?

看不到彩色的雪景,我們就攢一個大大的白色雪球握住擁有的樂趣吧!萬一哪天碰到外星人,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, http://www.space.com/17583-mars-snow-carbon-dioxide-discovery.html

[3] 朱圣源, 趙君亮. 木衛(wèi)一的新發(fā)現(xiàn)[J]. 自然雜志, 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(wèi)一, 大科技 (科學之謎), 2012

評論
科普5d5135acc689c
太師級
皚皚大地,一望無垠,總能給人一種凈化心靈、坦蕩釋然之感。
2023-12-13
Yo-yoyoyo
貢生級
已閱讀
2023-11-27
鄧噠噠
舉人級
期待大雪
2023-11-23