冥王星

圖片來源：Pixabay

雖然如今的冥王星以寒冷著稱，但一項新研究發現，形成之初的冥王星可能是一個(ge) 演化迅速且猛烈的高溫世界。

研究人員說，這一結果表明誕生初期的冥王星可能已經擁有了地下海洋，而這或能增加其孕育生命的機會(hui) 。

此前的研究假定，冰冷的岩石簇聚在遙遠的柯伊伯帶（位於(yu) 海王星軌道外側(ce) 的天體(ti) 環），冥王星就誕生於(yu) 這個(ge) 冰冷的環境中。雖然有證據表明，目前的冥王星在其厚重的冷凍殼下擁有一個(ge) 液態海洋，但研究人員認為(wei) 地下液態水海洋是在冥王星形成很久以後，由於(yu) 冥王星內(nei) 核中的放射性元素產(chan) 生熱量導致冰塊融化才得以形成的。

現在科學家們(men) 認為(wei) ，冥王星的誕生伊始並不冰冷，而是炎熱、充滿爆發力的。

該研究的第一作者、加州大學聖克魯斯分校（University of California, Santa Cruz）的行星科學家Carver Bierson告訴太空網（Space.com）：“我們(men) 今天觀測到的冥王星，是一個(ge) 非常寒冷的冰凍世界，其表麵溫度約為(wei) 45開爾文（華氏零下380度、攝氏零下228度）。”他還說：“通過觀察這層地表所記錄的地質情況，我們(men) 可以推斷出冥王星曾有過一段迅猛演化的時期，這段時期冥王星的內(nei) 部溫度高到足以形成地下液態水海洋。這讓我感到驚訝。”

研究人員分析了冥王星表麵所謂的“伸展特征”。水在冰凍時會(hui) 發生體(ti) 積膨脹，所以當冥王星內(nei) 部冷卻時，其表麵就會(hui) 拉伸，從(cong) 而產(chan) 生可辨識的構造。

2015年，美國航空航天局（NASA）“新視野”號探測器飛掠冥王星，采集到了這顆矮行星的地質觀測數據。科學家們(men) 將這些數據和冥王星起源及演化的各種模型進行了對比。如果冥王星誕生於(yu) 寒冷之中，那麽(me) 由於(yu) 放射性元素釋放熱量、融化冰塊，形成初期的冥王星的冰凍外殼就會(hui) 被壓縮。接著，當放射性元素分解、冥王星冷卻後，其冰凍外殼就會(hui) 拉伸。然而他們(men) 發現，冥王星表麵最古老部分的高分辨率圖像並沒有顯示出任何明顯的壓縮跡象。

如果冥王星的演化過程迅速而劇烈，那麽(me) 當冥王星誕生時，岩石相互碰撞所產(chan) 生的熱量就會(hui) 相對迅速地消退，從(cong) 而導致冰殼迅速增多，並在冥王星早期曆史中留下伸展特征。當放射性元素產(chan) 生的熱量成為(wei) 主導時，這種冷凍過程會(hui) 暫停；而當放射性元素分解時，冷凍過程又會(hui) 恢複，隨著時間推移，慢慢形成伸展結構。

研究人員在冥王星冰冷表麵上看到的伸展特征，比如外殼上的裂縫、神秘的槽脊係統等，都表明冥王星誕生於(yu) 炎熱之中。

Bierson說：“我認為(wei) 最令人興(xing) 奮的暗示是，在柯伊伯帶形成的大型天體(ti) 擁有地下液態水海洋或許是很常見的現象。”

這些發現表明，冥王星和柯伊伯帶中的其他大型矮行星，如鬩神星、鳥神星和妊神星等，可能自形成以來就擁有地下海洋。研究人員說，可能要因此重新評估那些遙遠的冰雪世界的潛在宜居性。

Bierson說：“雖然目前我們(men) 還不知道任一星球孕育生命所需的所有成分和配方，但我們(men) 依然認為(wei) 液態水是一種重要成分。現在進行的這項工作表明，冥王星在很長一段時間內(nei) 都有液態水存在。”

但Bierson同時警告道：“‘新視野’號探測器隻能拍攝到冥王星北半球約一半地區的高分辨率圖像。”

他說：“或許偶然間我們(men) 錯過了那些記錄了大規模壓縮活動的古老地形。你想想，如果隻看地球表麵四分之一的地質情況，你當然可以學到很多東(dong) 西，但同時也會(hui) 遺漏一些背景信息。目前我們(men) 隻能根據已有數據來工作，而如果有另一個(ge) 航天器去對冥王星地表的其他部分進行成像，我們(men) 就能真正發現可能遺漏了的東(dong) 西。”

6月22日，《自然·地球科學》（Nature Geoscience）在線發表了科學家們(men) 的詳細發現。

關(guan) 於(yu) 作者

Charles Q. Choi

Charles Q. Choi，《科學美國人》（Scientific American）撰稿人，他的作品還出現在《紐約時報》（The New York Times）、《科學》（Science）、《自然》（Nature）、《連線》（Wired）和《生命科學》（LiveScience）等雜誌上。業(ye) 餘(yu) 時間裏，他曾周遊七大洲。

翻譯：曾雪琪

審校：施懌

引進來源：科學美國人

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


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