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*冰冻基岩和风化层**冰冻岩石

*低温基岩和风化层**低温岩石除水外的低温现象,根据i.a。Baranov。因此,通过对巨行星光谱的比较可以看出,在木星光谱到海王星光谱的过程中,氨的谱线逐渐减弱,而甲烷的谱线却在增强,这是由于氨随着温度的降低而冻结。很明显,冰川和其他冰盖必须以相同的顺序在行星上形成(与较低温度下的气相结晶相一致)。实际上,当H20冰在地球的冷岩层中普遍存在时,H20冰和C02冰在火星的冷岩层中普遍存在,所以人们也必须遵循一个变化冰的形成从二氧化碳、氨和水,然后从甲烷,向木星群中最遥远的行星前进。因此,人们可以通过水(地球)、二氧化碳-水(火星)、水-甲烷(海卫一-海王星卫星)、甲烷(冥王星)和太阳系内其他类型(表1)的低温过程的发展来区分行星和它们的卫星。例如,众所周知,火星的两极都覆盖着厚厚的冰“帽”。因此,北极帽由H20冰组成,并含有大量的尘埃。南极帽的上层主要由二氧化碳冰组成,不含任何尘埃。根据R.O. Kuz’min的观点(1983),火星的冰冻岩石圈有三层结构,永久冻土厚度从1或2公里到4或5公里不等(图1)。表面沉积物(几公里厚)代表一种特殊类型的冰川形成,包括C02冰和H20冰层、天然气水合物和松散(含灰尘的)沉积岩(图2)。在“水手9号”太空飞行器拍摄的图像的帮助下,在该行星的极地地区发现了它们。

对太阳系天体的调查使美国研究人员近年来发表了关于行星及其卫星特有特征的有趣数据。因此,木星的伽利略卫星木卫一是太阳系中独一无二的天体。据推测,这颗卫星表面的大部分是由固化硫和固态S02或S02冰。其他伽利略卫星如木卫二、木卫三和木卫四的表面主要由H20冰组成,这些冰很可能受到来自陨石碎片的优质外来物质的污染。通过对特提斯、土卫八、土卫五、土卫八和亥伯龙(土星卫星)的光谱反射能力的研究,科学家们得出结论,这些卫星的表面,除了土卫八的暗面外,除了纯H20冰和不到1%的矿物尘埃混合物外,都由其他部分组成。冰中含有大量气体并不是不可想象的。

图1所示。火星冷岩石圈沿子午线(R.O. Koz’min后)的剖面图(北极-赤道):1 - H20冰;2 - H20冰和天然气水合物;3 - H20冰和C02液体;4 - CO,冰;5 -过冷水和天然气水合物。

图2所示。火星上缺乏平坦的层状地形陨石坑: a -一个椭圆形的“分层”高原,大小为40 x 20公里;B -交替的冰川形成(有50至100米厚的独立层)。

H20水气冰

图2所示。火星上没有陨石坑的平坦的层状地形:一个椭圆形的“层状”高原,大小为40 x 20公里;B -交替的冰川形成(有50至100米厚的独立层)。

土卫六(土星的卫星)可能有一个乙烷-甲烷海洋,其表面主要由“挥发性”冰组成,如NH3和CH4。据推测,在土卫二(木星的卫星)的表面有H20冰和NH3水合物的组合。这颗卫星有

恩克拉多斯的旅行者
图3所示。土卫二的表面(图片来自“旅行者V号”和“旅行者2号”航天器拍摄)。比例1:5 000 000。

太阳系中最高的反射功率。它的表面可能一直覆盖着H20冰和NH3.2H20冰的形成因为液态水从卫星内部流出。卫星表面最大的部分是带有沟壑的平原(图3)。从地质角度来看,土卫二是土星最活跃的卫星,也是最年轻的卫星,即使在陨石坑最集中的区域,其陨石坑的密度也小于其他卫星。

就像木星和土星的卫星一样,在天王星的所有五颗卫星(米兰达、阿里尔、翁布里埃尔、泰坦尼亚、奥伯龙)的表面都发现了H20冰(见表1)。在这种情况下,1986年在米兰达和阿里尔轨道之间飞行的“旅行者2号”飞行器的图像显示了高度坑洼的区域,以及所有卫星表面延伸的断层和沟槽形式的构造活动痕迹。

美国科学家在实验研究的基础上提出,海王星的卫星海卫一与泰坦类似。据认为,这颗卫星被主要的氮大气所笼罩,同时有液氮海洋和漂浮的甲烷冰碎片。有可能在卫星表面有水霜。据推测,太阳系中离太阳最远的行星冥王星含有大量的甲烷冰。

人们可以根据冻土的形成条件(由H20、C02、NH3、CH4冰等或含有这些“冰”品种的材料制成的颗粒状或胶结物)及其在行星上的分布情况,识别出许多类别、类别、群体和种类的行星、它们的卫星、小行星和其他天体(彗星、陨石、宇宙尘埃积聚物)。

从内部q和从外部q到达天体表面的热通量在这种分类中是至关重要的。在第一种近似下,人们可以根据行星核心的状态(冷或热)以及物理和化学的内外热力学过程和反应,识别出没有(q = 0)和有(q > 0)从内部流向行星表面的热流的行星(表2)。关于从辐射源(太阳或其他天体)到达固体天体表面的热量,人们可以区分没有从外部到达其表面的热流的行星(Q = 0 -当行星位于远离热辐射源时)和具有小(Q > 0)或大的外部热流的行星(Q»0 -当行星位于外部热源附近时)。热平衡参数的各种组合引起了行星和天体上永久冻土分布的一些变化。在这方面,可以识别出完全低温、不完全低温、深度低温、连续表面低温、间断表面低温和完全非低温的行星和固体天体类别(见表1和表2)。

当考虑行星围绕其轴xrot的自转周期和围绕太阳xrev的公转周期之间的关系时,人们可以识别出具有对称(xrot > xrev)永久冻土分布和不对称(Trot = Trev)>且永久冻土仅在夜间一侧发育的行星及其卫星的类别。日温度波动的周期小于天体围绕外部辐射源的年公转周期是对称型行星的典型特征。因此,考虑到热平衡的性质(内部和外部热通量的值之间的关系,以及行星在其旋转期间加热的具体性质),我们就可以认识到九类行星,它们在温度方面变化很大低温结构即在行星和天体内特定的永久冻土发生(深度)和分布(表面)(见表2)。

一颗行星的水平衡(或二氧化碳、氢、氨等平衡)的特殊性质,是否存在

表2。低温型行星的形成和排列条件

关于热平衡和水平衡的特点

关于低温稳定性和季节性冻结(解冻)的存在

社区类

集团

完全低温q > 0

<2-> o连续表面低温q = 0

不完全低温对称q = 0 2>>0

深度低温q > 0

不连续表面低温q >0 2>>0

对称的

Vrot ^rev对称

Vrot ^rev对称

T s ?T ^rot

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