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冥王星地下或潛藏汪洋大海,水量等同地球表面海洋總和

刊登於 2016-11-18

科學團隊發表的研究指出,冥王星(Pluto)地面下很可能潛藏著巨大的海洋。
NASA 科學團隊發表研究論文指,冥王星地面下很可能潛藏着巨大的海洋。

美國太空總署(NASA)「新視野」科研團隊推測,雖然冥王星(Pluto)體積僅為月球的三分之一,但在其冰冷的地殼之下可能藏有汪洋大海,預計蓄水量相當於地球表面所有海洋之和。他們同時指出,冥王星在遠古時期被隕石撞擊後,正是深海冰水不斷湧出凝固,使被撞擊區域的質量逐漸變得比被撞擊前還大,導致冥王星自轉軸慢慢偏移,最終以目前形態與冥衞一(Charon)潮汐鎖定

潮汐鎖定

潮汐鎖定又稱同步自轉、受俘自轉,潮汐鎖定的天體繞自身的軸旋轉一圈,花費的時間與繞着同伴公轉一圈相同,這種同步自轉導致一個半球固定不變地朝向夥伴,例如月球永遠以同一面朝向地球。通常,在給定的任何時間裏,只有衞星會被所環繞的更大天體潮汐鎖定,但是如果兩個天體的物理性質和質量的差異都不大時,各自都會被對方潮汐鎖定,這種情況就像冥王星與冥衞一。這種效應也被應用在一些人造衞星上,使其保持穩定。(資料來自維基百科,百科內容以 CC BY-SA 3.0 授權)

11月16日,學術雜誌《自然》刊載了「新視野」團隊的研究論文。美國加州大學聖克魯茲分校(UCSC)地球與行星科學家、論文第一作者 Francis Nimmo 解釋道:「雖然冥王星比地球小得多,但其地殼之下的海水深度預計多達100公里,而且可能遍布整個冥王星。」相對而言,地球上已知的最深海溝為海平面以下約11公里,而且地球表面海水量預計只佔地球總質量的0.02%。

太陽系內層是唯一缺少水的地方,外太陽系存在着非常豐富的水資源。

美國加州大學聖克魯茲分校(UCSC)科學家、論文第一作者 Francis Nimmo

2015年7月14日,NASA「新視野號」(New Horizons)探測器掠過冥王星後,陸續傳回這顆矮行星及其天然衞星的高分辨率圖像,科學家們隨後在冥王星的赤道北部發現一處明亮的心形區域,為紀念冥王星的發現者——天文學家克萊德·湯博(Clyde William Tombaugh,1906年2月4日-1997年1月17日),NASA將其命名為湯博區(Tombaugh Regio)。

湯博區的西側「心葉」寬約1000公里,是太陽系中目前已知最大冰川平原,被非正式命名為 Sputnik 冰原。研究團隊認為,Sputnik 冰原源於冥王星在數十億年前被巨型隕石撞擊之後,從地殼下噴射出大量液態氮冰水,它們逐漸凝固並且向上推擠,最終形成表面平滑的隆起冰原地貌。這一地質變化使該區域的質量變得比被撞擊前更大,再加上冥衞一的引力效應,最終導致冥王星逐漸傾斜,形成目前 Sputnik 冰原固定於赤道位置,並始終背對冥衞一的現狀。

《自然》在刊載「新視野」團隊論文的同日,也發表了另一團隊就此問題撰寫的論文,他們也認為冥王星冰冷地殼之下存在海洋,但他們認為冥王星的傾斜原因存在多種可能,除了冰水噴出並凝固的推測以外,也可能是由於隕石撞擊冥王星後,殘餘物質散落在隕石坑範圍內,實際上抵消了撞擊造成的質量損失,再加上後來坑內氮冰的聚集,產生了足夠使冥王星傾斜的重量。

美國亞利桑那大學(UA)行星科學家、第二篇論文的第一作者 James Keane 認為,Sputnik 冰原可能仍在聚集氮冰,並且因季節變化導致冥王星緩慢擺動,他說:「冥王星劇烈的地質活動震驚了幾乎每個人,不只我們和『新視野』團隊,對於那些過去幾十年以來一直在研究冥王星的科學家而言也是如此。」

0.24 %
冥王星的質量為1.31×1022千克,不到地球質量的0.24%。

聲音

我覺得新研究是有說服力的,合理地解釋了一個奇怪的事實。

英國貝爾法斯特女王大學天文學家 Wesley Fraser

冥王星真是太複雜了,要研究明白它將是非常艱鉅的工作。

NASA「新視野號」項目首席科學家 Alan Stern

來源:衞報BBCAtlanticMIT

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