奧卡托環(huán)形山（圖片來源：NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA）

一項新的研究發(fā)現，盡管現在冥王星以冰凍星球聞名，但其形成過程可能溫度較高，并伴隨著能量爆發(fā)。

研究人員表明，冥王星自誕生之初就可能存在地下海洋，這項發(fā)現將會增加其生命宜居性。

以往的研究猜測冥王星由無數聚集在柯伊伯帶（繞行在海王星軌道之外的碟形帶）上的“冰塊”匯聚而成。盡管有證據表明目前冥王星厚厚的冰層下存在著液態(tài)海洋，但研究人員認為，這種地下海是在冥王星形成很久之后，其地核中放射性元素產生的熱量使冰融化后才逐步形成。

如今，科學家們都認為冥王星并非由 “冰”積聚而成，其形成過程充斥著高熱。

加州大學圣克魯茲分校的行星科學家Carver Bierson是這項研究結果的主要作者。他向Space.com說道, “如今對我們來說，冥王星就是一顆表面溫度約為45開爾文（華氏-380度，攝氏-228度）的冰凍星球。但令人震驚的是，通過觀察冥王星表層記錄的地質情況，我們能推斷冥王星的形成過程迅速而猛烈，這使得星球內部變暖到足以形成地下海洋。”

圖片來源：Pixabay

研究人員分析了冥王星表面存在的所謂“延伸特征”。水結冰時體積膨脹，因此冥王星的內部變冷，表面伸展，形成了具有識別特征的延伸結構。

科學家將NASA的“新地平線號”探測器（該探測器于2015年近距離飛躍冥王星）所捕獲的冥王星地質觀測結果與各種起源和演化模型進行了比較。通過研究，他們認為如果冥王星最初由冰塊積聚而成，由于放射性元素的熱量融化了冰，那么它的冰殼結構將在冥王星形成初期就會經歷壓縮效應。而在這些放射性元素分解、冥王星冷卻后冰殼結構再開始擴張。然而，科學家通過高分辨率成像的冥王星地表圖像發(fā)現，其最古老的部分并沒有展現出任何明顯的壓縮跡象。

如果冥王星的形成迅速且劇烈，那么巖石碰撞（巖石碰撞聚結后形成冥王星）所產生的熱量就會相對迅速地消散，從而導致冰殼迅速生長，并在冥王星形成的早期產生擴展特征。這種凍結過程將隨著來自放射性的熱量成為主要能量時暫停，并隨著放射性元素的分解而恢復。而最終隨著時間的流逝緩慢地形成延伸結構。

圖片來源：Pixabay

研究人員在冥王星冰面上看到的擴展特征，例如其外殼上的裂縫以及由凸起和凹槽組成的神秘系統，表明冥王星在形成之初是高熱的。

Bierson說: “我認為最令人興奮的是，大型柯伊伯帶天體形成后可能普遍存在地下海?！?/p>

這些發(fā)現表明，冥王星和柯伊伯帶中的其他大型矮行星，例如鬩神星，鳥神星和妊神星，自形成以來就可能擁有地下海。研究人員表示，這種現象表明這些遙遠的冰凍星球存在著潛在生命宜居性。

Bierson強調: “我們并不知道生命能在任意星球誕生并生存的共性和所需條件。不過，我們認為液態(tài)水是重要的成分，而這項研究表明冥王星的冰層下已經長期存在著液態(tài)水了?！?/p>

Bierson也提醒道， “新地平線號”拍攝的高分辨率圖像只能覆蓋冥王星北半球約一半左右的區(qū)域。他說：“我們也許巧合般地錯過了一部分記載著冥王星表面曾發(fā)生大規(guī)模壓縮的古老地形。試想一下，如果僅查看地球四分之一的地質情況，我們在學到很多東西的同時，也會缺失另外四分之三地質情況可能蘊藏的信息。就目前而言，我們只能利用已有的圖像開展研究。而我們需要另一艘探測器返回并生成冥王星其余表面的高分辨率圖像，以找出隱藏的更多信息?！?/p>

作者：Charles Q. Choi經常為《科學美國人》撰稿。 他的作品還出現在《紐約時報》、《科學》、《自然》、《連線》等雜志和美國生命科學網中。在其業(yè)余時間里，Charles Q. Choi已經行遍了七大洲。

翻譯：蔡金哲

審校：曾小歡

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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