新视野号飞掠冥王星11年后，科学家在其表面发现巨型滑坡

2015年7月，NASA的新视野号(New Horizons)探测器首次让人类近距离一睹冥王星的真容，巨大的冰原、山脉、峡谷，以及太阳系中前所未见的地貌类型。

图源：NASA

新视野号飞掠冥王星已过去11年，但这份珍贵的数据仍在持续产出新发现，这一次，科学家终于找到了冥王星表面存在滑坡活动的确凿证据。

滑坡是太阳系固态天体表面最常见的地貌过程之一，火星、水星、金星、月球，乃至谷神星、灶神星等小天体上都曾被观测到。然而在柯伊伯带，由于长期缺乏高分辨率影像，滑坡研究一直是空白地带。就连冥王星最大的卫星卡戎，此前也已确认存在长距离滑坡，唯独冥王星本身的滑坡证据始终未能被明确锁定。

在一项刚刚发表于《Icarus》期刊的研究中，来自意大利Geoservizi公司、意大利国家研究委员会、美国北亚利桑那大学等机构的科研团队，通过重新分析新视野号“远程侦察成像仪”（LORRI）拍摄的高分辨率影像（约300米/像素）及配套数字高程模型，首次在冥王星表面清晰识别出六处大型滑坡，填补了外太阳系冰质天体地貌研究的一项重要空白。

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六处滑坡，分布在三个撞击坑内

研究团队将这六处滑坡分别命名为LD1至LD6，它们都位于斯普特尼克平原（Sputnik Planitia）附近三个撞击坑的内壁边缘：

LD1位于Coughlin撞击坑内，形态不规则，头部因坑内一个更年轻的小撞击坑而只部分可见，滑坡堆积体朝坑心方向逐渐变宽。这个较年轻的小撞击坑很可能正是触发LD1滑坡的直接原因。

图源：NASA

LD2和LD3位于Giclas撞击坑内，两者都具有清晰的头部陡坎，其下方分布着被次级陡坎切割的大型位移岩块。

LD4、LD5、LD6位于一个尚未命名的撞击坑内，头部陡坎相对不那么陡峭，但都发育出明显的舌状堆积体。

有意思的是，这些滑坡大多集中在撞击坑的北侧和西侧内壁——研究者坦言，目前还无法判断这是否反映了某种地质规律，也可能只是影像质量与观测几何角度的巧合。

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规模有多大？

研究团队测量了每处滑坡的关键形态参数（见下表）：

总体来看，这些滑坡的落差在1.5至2.2公里之间，滑动距离达10.1至14.5公里，单个滑坡面积最大接近130平方公里，规模相当可观，足以称得上是“巨型”滑坡。

其中H/L比值（即Heim摩擦系数，数值越小代表滑坡“跑得越远”、活动性越强）介于0.13至0.17之间。研究团队将冥王星滑坡与火星、谷神星、卡戎上已知滑坡的活动性进行了对比，发现冥王星滑坡的移动能力与太阳系中“高活动性”滑坡处于同一水平，这意味着这颗矮行星可能拥有相当高效的物质搬运机制。

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是什么触发了这些滑坡？

论文分析了多种可能的触发机制，包括构造活动、陨石撞击、侵蚀作用、冰火山活动、斜坡卸荷，以及温度变化引起的热应力等。

其中，陨石撞击被认为是较有说服力的解释之一，撞击不仅可能直接扰动附近既有的陡坡，产生的震动还可能波及更大范围。以LD1为例，Coughlin撞击坑西侧边缘正好存在一个较年轻的小撞击坑，其形成过程很可能直接触发了这次滑坡，这与此前在谷神星上发现的“撞击触发滑坡”案例颇为相似。

不过对于LD2至LD6，现有证据尚不足以明确指认具体的触发因素，研究团队也坦承这是未来研究需要继续厘清的问题。

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冥王星的“特殊之处”：挥发性冰

与太阳系中其他无大气天体不同，冥王星表面存在氮气、一氧化碳、甲烷等挥发性物质，它们会随季节发生升华与凝结。论文推测，即便是微小的温度变化，也可能显著改变这些挥发性冰的物态。

由于这次识别出的滑坡厚度可达数百米，研究者认为，温度波动更可能是改变了坑底表层物质的力学性质，而非直接作用于滑坡深处的滑动面。如果地热加热导致地下挥发物升华，也可能在地下形成一层软弱带，从而为滑动面的形成创造条件，但由于现有数据有限，这一机制目前还只是推测，有待未来观测验证。

写在最后，这项研究的意义，不仅在于“确认”了冥王星存在滑坡这一事实，更重要的是，它证明了重力驱动的斜坡运动过程，是塑造冥王星地表的一股不可忽视的力量，进一步拓展了人类对太阳系冰质天体地貌演化的认知版图。

研究团队也特别说明，论文中呈现的六处滑坡并非冥王星滑坡的“全部清单”，而只是当前影像分辨率下能够被明确判定的典型案例。未来若有新任务重返冥王星，获取更高分辨率的影像与更精细的地形数据，很可能会揭示出更多目前仍“隐身”在阴影中的滑坡地貌。

参考

[1]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103526002769?via%3Dihub

[2]https://science.nasa.gov/photojournal/landslides-on-charon/