日报

冥王星地下或潜藏汪洋大海,水量等同地球表面海洋总和

刊登于 2016-11-18

科学团队发表的研究指出,冥王星(Pluto)地面下很可能潜藏著巨大的海洋。
NASA 科学团队发表研究论文指,冥王星地面下很可能潜藏着巨大的海洋。

美国航空航天总局(NASA)“新视野”科研团队推测,虽然冥王星(Pluto)体积仅为月球的三分之一,但在其冰冷的地壳之下可能藏有汪洋大海,预计蓄水量相当于地球表面所有海洋之和。他们同时指出,冥王星在远古时期被陨石撞击后,正是深海冰水不断涌出凝固,使被撞击区域的质量逐渐变得比被撞击前还大,导致冥王星自转轴慢慢偏移,最终以目前形态与冥卫一(Charon)潮汐锁定

潮汐锁定

潮汐锁定又称同步自转、受俘自转,潮汐锁定的天体绕自身的轴旋转一圈,花费的时间与绕着同伴公转一圈相同,这种同步自转导致一个半球固定不变地朝向伙伴,例如月球永远以同一面朝向地球。通常,在给定的任何时间里,只有卫星会被所环绕的更大天体潮汐锁定,但是如果两个天体的物理性质和质量的差异都不大时,各自都会被对方潮汐锁定,这种情况就像冥王星与冥卫一。这种效应也被应用在一些人造卫星上,使其保持稳定。(资料来自维基百科,百科内容以 CC BY-SA 3.0 授权)

11月16日,学术杂志《自然》刊载了“新视野”团队的研究论文。美国加州大学圣克鲁兹分校(UCSC)地球与行星科学家、论文第一作者 Francis Nimmo 解释道:“虽然冥王星比地球小得多,但其地壳之下的海水深度预计多达100公里,而且可能遍布整个冥王星。”相对而言,地球上已知的最深海沟为海平面以下约11公里,而且地球表面海水量预计只占地球总质量的0.02%。

太阳系内层是唯一缺少水的地方,外太阳系存在着非常丰富的水资源。

美国加州大学圣克鲁兹分校(UCSC)科学家、论文第一作者 Francis Nimmo

2015年7月14日,NASA“新视野号”(New Horizons)探测器掠过冥王星后,陆续传回这颗矮行星及其天然卫星的高分辨率图像,科学家们随后在冥王星的赤道北部发现一处明亮的心形区域,为纪念冥王星的发现者——天文学家克莱德·汤博(Clyde William Tombaugh,1906年2月4日-1997年1月17日),NASA将其命名为汤博区(Tombaugh Regio)。

汤博区的西侧“心叶”宽约1000公里,是太阳系中目前已知最大冰川平原,被非正式命名为 Sputnik 冰原。研究团队认为,Sputnik 冰原源于冥王星在数十亿年前被巨型陨石撞击之后,从地壳下喷射出大量液态氮冰水,它们逐渐凝固并且向上推挤,最终形成表面平滑的隆起冰原地貌。这一地质变化使该区域的质量变得比被撞击前更大,再加上冥卫一的引力效应,最终导致冥王星逐渐倾斜,形成目前 Sputnik 冰原固定于赤道位置,并始终背对冥卫一的现状。

《自然》在刊载“新视野”团队论文的同日,也发表了另一团队就此问题撰写的论文,他们也认为冥王星冰冷地壳之下存在海洋,但他们认为冥王星的倾斜原因存在多种可能,除了冰水喷出并凝固的推测以外,也可能是由于陨石撞击冥王星后,残余物质散落在陨石坑范围内,实际上抵消了撞击造成的质量损失,再加上后来坑内氮冰的聚集,产生了足够使冥王星倾斜的重量。

美国亚利桑那大学(UA)行星科学家、第二篇论文的第一作者 James Keane 认为,Sputnik 冰原可能仍在聚集氮冰,并且因季节变化导致冥王星缓慢摆动,他说:“冥王星剧烈的地质活动震惊了几乎每个人,不只我们和‘新视野’团队,对于那些过去几十年以来一直在研究冥王星的科学家而言也是如此。”

0.24 %
冥王星的质量为1.31×1022千克,不到地球质量的0.24%。

声音

我觉得新研究是有说服力的,合理地解释了一个奇怪的事实。

英国贝尔法斯特女王大学天文学家 Wesley Fraser

冥王星真是太复杂了,要研究明白它将是非常艰巨的工作。

NASA“新视野号”项目首席科学家 Alan Stern

来源:卫报BBCAtlanticMIT

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