汤博区(Tombaugh Regio)是冥王星地表著名的心形结构,NASA新视野号任务于2015年拍到这颗矮行星后成名。新研究表明汤博区控制着大气循环,冥王星的稀薄大气层主成分是氮,以及少量一氧化碳和甲烷,冷冻的氮气覆盖在冥王星地表并呈现心形。
白天薄薄的氮冰变暖蒸发成气体,晚上气体凝结再次结冰,如同心跳在冥王星周围泵送氮气。最近发布于《Journal of Geophysical》期刊的研究表明,这现象推动冥王星大气层沿自转的反方向吹拂(retro-rotation),当气流接近地面时,会传递热量、冰粒和霾颗粒,并在北部和西北部地区形成深色条纹和平原。论文作者表示,冥王星即使大气密度很低,大气与风也会影响地表面貌。
冥王星地表大部分氮冰位于汤博区,左心部分是1,000公里宽的冰盖,位于3公里深、名为史波尼克高原(Sputnik Planitia)的盆地,该地区因地势低所以拥有大部分氮冰。右心部分则由延伸到盆地的高地和富含氮的冰川组成。研究团队重新视野号飞越时取得观测数据,后使用天气预报模型仿真氮循环,评估风如何吹过地表,发现冥王星一年(248地球年)的大部分时间里,地表4公里以上吹西风,在汤博区的氮于北部蒸发并于南部变成冰时触发。
研究人员还发现史波尼克高原的高悬崖会将冷空气困在盆地内部,使气流流经西部地区时更强。来自汤博区的风能解释为什么史波尼克高原的西部拥有深色平原和风条纹,因风可传递热量使表面变暖,使冰更快升华,并降低反射率,此外风也会传递和沉积深色颗粒,使地表条纹颜色变深。如果冥王星的风向不同,地表的景观可能就完全不一样了。