冥王星发现巨大冰火山,或在亿年前爆发,科学家:它比想象中温暖

原标题:冥王星发现巨大冰火山,或在亿年前爆发,科学家:它比想象中温暖

冥王星可能隐藏着一些温暖的“东西”。

2015年7月,美国宇航局的新视野号探测器向人类展示了其唯一的冥王星特写镜头。结果发现,这颗矮行星远不是一个毫无特色和寒冷的星球,而是一个拥有史诗般的撞击坑、甲烷冰和氮雪的神秘世界。在那奇异的、崎岖不平的地形的两座山里,莱特山(Wright Mons)和皮卡山(Piccard Mons)被怀疑是火山,但不是你想象的那种。它们不会喷出熔岩,而是由冰构成,并能够在被称为冰火山作用的过程中喷发。

发表在《自然通讯》杂志上的一项研究,科学家已经检测到冥王星上爆发冰火山的证据,爆发的时间就在 1 亿年前(甚至更近),这可能会改变我们对冥王星以及整个宇宙的外围行星的了解。

冥王星的冰火山,可能只有几亿年甚至更年轻!

新视野号拍摄的照片中可见的块状特征覆盖了约300 x 600公里的区域,科学家在里面发现了一种奇异的、崎岖不平的地形,随后分析了崎岖景观的地形和化学成分,其中包括几乎与珠穆朗玛峰高度相同的圆顶——上面覆盖着较小的凸起,形成了一个崎岖不平的“起伏”地形。

科学家意识到该地区散布着来自许多不同通风口的土堆,其中一些随着时间的推移合并在一起。此外,研究人员还发现了似乎“叠印”在较旧特征上的凸起,表明已经发生了多次火山事件。基于表面上没有留下撞击坑,科罗拉多州西南研究所行星科学家、研究作者凯尔西·辛格 (Kelsi Singer)和她的同事得出结论,从地质学上讲,大部分冰火山活动发生在最近,可能是在过去的 1 亿到 2 亿年之间。

在飞越期间,新视野号还收集了有关地形化学成分的数据。研究人员确定,冰冻火山丘主要是水冰,混合了少量的冷冻氮和其他化合物。而不同类型的冰有自己的熔点和其他特性,这会影响结构的形成方式。

冥王星远离太阳的温暖,位于被称为柯伊伯带的海王星轨道之外的冰冷物体环中,平均表面温度为零下230℃。为了在这些极冷的温度中继续移动,冥王星冰冻火山中出现的“熔岩”可能含有起到防冻剂作用的盐分。即便如此,这种材料可能是一种冰沙质地或几乎是固态的冰,像冰川一样流动。换而言之,这颗矮行星的低温火山喷出大量冰——显然是冰冻的水,而不是其他一些冰冻的物质,而且它们可能具有牙膏的稠度

另外小行星带矮行星谷神星、土星的卫星土卫二和土卫六、木星的卫星欧罗巴和海王星的卫星海卫一的特征也被认为是低温火山。但这些都与冥王星不同,这是由于不同的表面条件,如温度和大气压力,以及不同的冰物质混合物。

辛格表示,冥王星上的冰火山活动提供了“一个非常有力的案例”,而且这些发现也增加了冥王星内部温度足以容纳液态水的可能性。由此可推测,海洋可能位于地表以下96公里处,冰壳与岩石核心相遇的地方。同时发现为两种理论增加了证据:海洋世界在宇宙中司空见惯,科学家们不能总是解释它们的存在是如何可能的。

寒冷的冥王星可能有一个美好的开始!

大约20 年前,每个人对柯伊伯带的看法是,它会充满非常冷的物体,几乎比彗星还大,而且这些物体自太阳系开始以来就一直处于原始状态……只是被认为永远被冻结和死亡。

美国亚利桑那州立大学天体物理学家史蒂文·德施(Steven Desch)曾对冥王星的海洋在两种不同情况下随时间变化的情况进行了计算机模拟。一般来说,研究人员设想冥王星最初是岩石和冰的冰冻混合物。随着时间的推移,矮行星核心元素放射性衰变产生的热量将使液态海洋在地表冰层下方形成。

当冰融化时,冥王星会收缩和压缩。但如果冥王星最初是冷的,这些力不太可能产生新视野号照片中捕捉到的表面特征。他推测,这种水的温度可能会保持在冰点以上,有点像地球上全年都被冰覆盖的南极冰下湖泊。最终,随着冥王星的冷却,它冰盖下的一些水会结冰。当它结冰时,水会膨胀——类似于如果你把它放在冰箱里足够长的时间,水瓶会膨胀甚至破裂。

新视野号在冥王星上空呼啸而过拍下的证据,不足以表明冥王星一开始的“内心”如火般炽热。但如果冥王星确实有一个良好的开端,那么柯伊伯带中可能还有许多其他天体——海王星轨道之外的冰冷天体环很可能形成类似的,并且也可能相当快地形成了液态海洋。这个过程会影响这些天体是否适合生命居住;随着时间的推移,液态海洋会与下面的岩石发生化学反应。不过,这是否可以为生命创造正确的化学成分是一个悬而未决的问题。

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