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冥王星的心形区域下可能有海洋,这是传说中的“海洋之心”吗?

    在一项新的研究中科学家已经发现,液态的海洋很有可能存在,其冰盖下的液态水在至少100千米的深处,而且和地球的死海一样咸。作为对比,目前地球上的海洋最深不过11千米,而地球是冥王星的150倍大。 冥王星内部的热力学模型和构造证据表明海洋可能存在,但现在还很难推断其大小或其他属性。

冥王星上的“心形区域”被命名为“汤博”,以纪念冥王星的发现者


心形区域可能是海洋?

    为何冥王星表面有一块心形区域?研究人员开展了新的模拟以回答这个问题,而模拟结果表明,这一矮行星在其表面下方可能有很深的海洋。科学家们早就怀疑冥王星的地下藏有液态水了。当美国航天局的新地平线探测器首次造访我们的太阳系外围时,科学家们就已经打算弄明白这个矮行星有没有液态水。当新地平线号探测器于2015年7月飞掠冥王星,并传回了第一批观测数据。科学家找到了冥王星上有水的证据。但是当时不清楚这些水是液态还是固态。

    在一项新的研究中科学家已经发现,液态的海洋很有可能存在,其冰盖下的液态水在至少100千米的深处,而且和地球的死海一样咸。作为对比,目前地球上的海洋最深不过11千米,而地球是冥王星的150倍大。然而,有关这一可能存在海洋的许多细节仍然难以捉摸。布朗大学的环境和行星科学助理教授Brandon Johnson在一份声明中说,冥王星内部的热力学模型和构造证据表明海洋可能存在,但现在还很难推断其大小或其他属性。现在大体能确定深度的范围,以及有一些关于其组成的线索。

    通过模拟,Johnson和他的团队发现冥王星的海洋可能来自于大型小行星的撞击。首先,看看冥卫一,这是冥王星的最大卫星。冥卫一和冥王星彼此间潮汐锁定,所以它们总是以同一面彼此相对。心形区域正好位于这一面上,种种迹象表明这一块平均而言比冥王星上其它部分要重。起初,这一切令人摸不着头脑。冥王星上面对着冥卫一的那一部分满是陨石坑,照理而言应该更轻才是。但是观测结果并不是这样,这让人不禁开始思考是为何。

    这正是团队开展小行星模拟的原因。Brown和他的团队假设液态水深度的不同,进行了数次200公里小行星 (心形区域900公里大)撞击冥王星冰冷表面的模拟。这颗假想的小行星在冥王星上创建了一个巨大的凹痕。由于这颗小行星的敲掉了表面,冥王星的内部会弹出来。在这一过程中,冥王星内部的材料被拉向表面。如果这些材料的密度足够大,就可以弥补撞击点损失的质量,甚至改变表面的质量分布。

    所以本应更轻的的一面其实重量和另一面大约相同。这个过程被称为"均衡补偿",它似乎是冥王星凹下去的一侧如此之重的原因。研究人员说,新的研究发现,尽管小行星带走了冥王星的冰壳,冥王星内部粘稠的水平衡了丢失的这部分质量。行星科学助理教授Brandon表示,其实冥王星这个尺寸更有可能拥有的是内部氮气冰层,但光是心形区域里氮气冰的量不足以解释潮汐锁定。

 

    行星科学助理教授Brandon认为这种情况下要求流动的海洋。这告诉我们,如果心形区域确实是质量大于平均水平,就像它看上去的那样。那么在那里至少有100公里深的海洋层。在太阳系内如此遥远的地方还有液态水存在,这真是令人称奇。新研究的一些细节于9月19日发表在了期刊《地球物理研究快报》上。

 

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