奧卡托環(huán)形山（圖片來(lái)源：NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA）

一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，盡管現(xiàn)在冥王星以冰凍星球聞名，但其形成過(guò)程可能溫度較高，并伴隨著能量爆發(fā)。

研究人員表明，冥王星自誕生之初就可能存在地下海洋，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將會(huì)增加其生命宜居性。

以往的研究猜測(cè)冥王星由無(wú)數(shù)聚集在柯伊伯帶（繞行在海王星軌道之外的碟形帶）上的“冰塊”匯聚而成。盡管有證據(jù)表明目前冥王星厚厚的冰層下存在著液態(tài)海洋，但研究人員認(rèn)為，這種地下海是在冥王星形成很久之后，其地核中放射性元素產(chǎn)生的熱量使冰融化后才逐步形成。

如今，科學(xué)家們都認(rèn)為冥王星并非由 “冰”積聚而成，其形成過(guò)程充斥著高熱。

加州大學(xué)圣克魯茲分校的行星科學(xué)家Carver Bierson是這項(xiàng)研究結(jié)果的主要作者。他向Space.com說(shuō)道, “如今對(duì)我們來(lái)說(shuō)，冥王星就是一顆表面溫度約為45開(kāi)爾文（華氏-380度，攝氏-228度）的冰凍星球。但令人震驚的是，通過(guò)觀察冥王星表層記錄的地質(zhì)情況，我們能推斷冥王星的形成過(guò)程迅速而猛烈，這使得星球內(nèi)部變暖到足以形成地下海洋?！?/p>

圖片來(lái)源：Pixabay

研究人員分析了冥王星表面存在的所謂“延伸特征”。水結(jié)冰時(shí)體積膨脹，因此冥王星的內(nèi)部變冷，表面伸展，形成了具有識(shí)別特征的延伸結(jié)構(gòu)。

科學(xué)家將NASA的“新地平線號(hào)”探測(cè)器（該探測(cè)器于2015年近距離飛躍冥王星）所捕獲的冥王星地質(zhì)觀測(cè)結(jié)果與各種起源和演化模型進(jìn)行了比較。通過(guò)研究，他們認(rèn)為如果冥王星最初由冰塊積聚而成，由于放射性元素的熱量融化了冰，那么它的冰殼結(jié)構(gòu)將在冥王星形成初期就會(huì)經(jīng)歷壓縮效應(yīng)。而在這些放射性元素分解、冥王星冷卻后冰殼結(jié)構(gòu)再開(kāi)始擴(kuò)張。然而，科學(xué)家通過(guò)高分辨率成像的冥王星地表圖像發(fā)現(xiàn)，其最古老的部分并沒(méi)有展現(xiàn)出任何明顯的壓縮跡象。

如果冥王星的形成迅速且劇烈，那么巖石碰撞（巖石碰撞聚結(jié)后形成冥王星）所產(chǎn)生的熱量就會(huì)相對(duì)迅速地消散，從而導(dǎo)致冰殼迅速生長(zhǎng)，并在冥王星形成的早期產(chǎn)生擴(kuò)展特征。這種凍結(jié)過(guò)程將隨著來(lái)自放射性的熱量成為主要能量時(shí)暫停，并隨著放射性元素的分解而恢復(fù)。而最終隨著時(shí)間的流逝緩慢地形成延伸結(jié)構(gòu)。

圖片來(lái)源：Pixabay

研究人員在冥王星冰面上看到的擴(kuò)展特征，例如其外殼上的裂縫以及由凸起和凹槽組成的神秘系統(tǒng)，表明冥王星在形成之初是高熱的。

Bierson說(shuō): “我認(rèn)為最令人興奮的是，大型柯伊伯帶天體形成后可能普遍存在地下海?！?/p>

這些發(fā)現(xiàn)表明，冥王星和柯伊伯帶中的其他大型矮行星，例如鬩神星，鳥(niǎo)神星和妊神星，自形成以來(lái)就可能擁有地下海。研究人員表示，這種現(xiàn)象表明這些遙遠(yuǎn)的冰凍星球存在著潛在生命宜居性。

Bierson強(qiáng)調(diào): “我們并不知道生命能在任意星球誕生并生存的共性和所需條件。不過(guò)，我們認(rèn)為液態(tài)水是重要的成分，而這項(xiàng)研究表明冥王星的冰層下已經(jīng)長(zhǎng)期存在著液態(tài)水了。”

Bierson也提醒道， “新地平線號(hào)”拍攝的高分辨率圖像只能覆蓋冥王星北半球約一半左右的區(qū)域。他說(shuō)：“我們也許巧合般地錯(cuò)過(guò)了一部分記載著冥王星表面曾發(fā)生大規(guī)模壓縮的古老地形。試想一下，如果僅查看地球四分之一的地質(zhì)情況，我們?cè)趯W(xué)到很多東西的同時(shí)，也會(huì)缺失另外四分之三地質(zhì)情況可能蘊(yùn)藏的信息。就目前而言，我們只能利用已有的圖像開(kāi)展研究。而我們需要另一艘探測(cè)器返回并生成冥王星其余表面的高分辨率圖像，以找出隱藏的更多信息。”

作者：Charles Q. Choi經(jīng)常為《科學(xué)美國(guó)人》撰稿。 他的作品還出現(xiàn)在《紐約時(shí)報(bào)》、《科學(xué)》、《自然》、《連線》等雜志和美國(guó)生命科學(xué)網(wǎng)中。在其業(yè)余時(shí)間里，Charles Q. Choi已經(jīng)行遍了七大洲。

翻譯：蔡金哲

審校：曾小歡

引進(jìn)來(lái)源：科學(xué)美國(guó)人

引進(jìn)鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/surprise-pluto-may-have-possessed-a-subsurface-ocean-at-birth/


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