我们经常可以用我们对地球的了解来解释我们在其他星球上看到的东西,尽管我们可能不得不调整物理学来解释不同的温度或稀薄的大气。但是行星科学家不能总是假设一个熟悉的景观特征是以熟悉的方式形成的。
当“新地平线”号宇宙飞船给我们第一次近距离观察冥王星时,有很多外星人的奇观。但也有一些山顶上布满了明亮的东西,看起来与地球上被白雪覆盖的山峰非常相似。在地球上,这些雪帽是由于空气在山脉上空上升和降温,加上高海拔地区温度较低而增加的降水造成的。
在冥王星上,这种解释不能成立,原因有几个。首先,温度通常随着距离冥王星表面几公里的上升而升高,因为气体吸收了太阳能。风也倾向于吹下坡,因为较冷的表面使其附近的空气变冷,使其更加稠密。那么,是什么形成了明亮的尘埃,它是如何到达那里的呢?
冥王星心形明亮平原的西面是一个被称为克苏鲁(Cthulhu)的深色区域。在那个地区有一些山脉,由于它们明亮的顶端而显得格外突出。通过对该区域图像的光谱数据分析,研究人员说,明亮的区域主要是甲烷冰。它还出现在该地区撞击坑的北向边缘和墙壁上。
为了研究为什么甲烷冰会在这些地方形成,研究人员转向了这颗矮行星的气候模型。该模型允许甲烷和氮气的冰层形成(或通过转向气体而消失),研究人员在新地平线号访问时针对这些条件进行了研究。仅通过加入物理和地形,该模型就成功地在克图鲁的山脉和陨石坑上制造了甲烷冰。许多地方可以看到一些甲烷霜在晚上形成,但在白天消失。但是,较高海拔的甲烷气体浓度越高,在这一每日循环中,山顶上的甲烷气体就会净积累。