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冥王星存在全球性的地下海洋 特殊的隔绝机制并没有冻结

2019/05/22 09:33      腾讯科技   [用户 H100上传 ]  


  5月21日消息,据国外媒体报道,一项新研究指出,冥王星地表下能够存在液态海洋的原因是因为其上覆盖着一层气体水合物,这一隔离层能够防止液态水被冻结。而研究人员推测,在整个宇宙中,像这种地表下存在的液态海洋可能非常普遍。

  这项新的研究报告称,冥王星地表下的液态海洋或许覆盖有一层气体隔离层,其可能防止固体结冰。研究小组成员说,在其他星系的寒冷星球地表下也可能会发生类似的事情。

  该研究报告作者、日本北海道大学研究员木田硕一(Shunichi Kamata)在一份声明中说:“这可能意味着宇宙中液态海洋的数量比我们之前所认为的要多得多,这使得外星生命的存在变得更有可能。”

  研究人员认为冥王星地表下液态海洋之上有一层气体隔离层。图中从上至下为氮冰层,冰层,气体水合物,液态海洋、岩层。

  2015年,美国国家航空航天局旗下的新视野号探测器抵达冥王星,在其北半球发现了一块心形地貌Sputnik Planitia。这是一片宽达1000公里的氮冰平原,其位置支持了有关冥王星地表下存在液态海洋的观点。

  新视野号探测器的观测显示,Sputnik Planitia平原与冥王星的潮汐轴线是一致的,这条线是冥王星最大卫星卡戎(Charon)引力最强大的地方。科学家们认为,冥王星之所以超这个方向倾斜,是因为它的质量集中在Sputnik Planitia平原的表面和附近。

  先前的研究表明,这些额外质量可能来自于平原上形成的氮冰,以及深埋在冥王星地表下的液态海洋。研究称,这些液态水是在彗星撞击冥王星后从地下深处释放出来的。

  但是,在太阳系46亿年的历史中,冥王星地表下的海洋为何没有被冻上呢?毕竟,冥王星并不像木星或者土星的卫星一样围绕着一颗气态巨行星旋转,所以其内部也不会像木星卫星欧罗巴和土星卫星土卫二内部一样,被潮汐力剧烈地搅动和加热。据研究,这两颗卫星都存在地下液态海洋。

  而日本研究人员为冥王星的液态海洋提供了一个可能的解释。木田硕一和他的同事假设冥王星冰壳下存在着“气体水合物”隔离层,这是一种困在分子水“笼”内气体组成的类冰固体,其可能是导致液态海洋不会结冰的原因。研究人员通过计算机模拟来验证了这个想法。

  在没有气体水合物的模拟中,冥王星地表下的液态海洋早在数亿年前冻结成固体。但研究人员发现,由于有了气体隔离层的存在,液态海洋能够一直存续至今。研究人员说,气体水合物在另一个方向上也起到了隔离的作用,帮助冥王星表面维持足够的低温,也从侧面佐证了所观测到的冰层厚度变化。

  目前还不清楚气体水合物的成分有哪些。但研究小组认为其中可能存在甲烷,部分原因是冥王星稀薄的大气层明显缺乏这种物质。

  这项新研究发表在5月20日的《自然地球科学》杂志的网络版。(腾讯科技编译/皎晗)

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