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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?
导读
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

冥王星身世之谜

1930年天文学家汤博在亚利桑那州的罗威尔天文台发现冥王星。冥王星被发现之后,究竟该如何命名呢?这个问题引起了争论,于是决定公开向全世界征集。


英国一名11岁的小女孩柏妮(Venetia Burney)因为对神话感兴趣,想到了冥神Pluto,于是便推荐了这个名字。这个名字得到了罗威尔天文台成员的全票通过,并于1930年3月24日正式命名。


人们认为这颗神秘天体处于太阳系外围,且当时人们认为那里远离太阳,充满了黑暗,与神话中的“地狱之神”冥王相似。

冥王星为何惹人喜爱
 当冥王星在太阳系的官方地位从“行星”降级为“矮行星”时,公众舆论哗然。很多人不但维护冥王星的地位,而且毫不讳言对冥王星的偏爱。这个遥远的星体在人们心目中的地位似乎超出了太阳系的第八大行星海王星。人们为什么这么迷恋冥王星?

神秘
由于冥王星距地球实在太远,我们对这个星体所知甚少。冥王星就像一个遥远的、神秘的彼岸,它位于太阳系边缘的柯伊伯带,相距地球约50亿公里。
假如有一个信号无限的电话,从冥王星打给地球,拨下号码后要等上4个半小时,地球上的电话铃声才会响起。冥王星是人类探测器目前能抵达的极限,这就是它的有趣之处。

人们对娇小的事物总是抱有偏爱之心。“它一直是我的最爱,因为它是最小的,就像我一样。”塔莎·克莱恩在脸谱网写道。冥王星直径约为2370公里,比之前人们所预想的要大80公里左右。但与我们生活的地球相比,冥王星还是个小个子,直径只有地球的18.5%。由于球体的体积和直径的三次方成正比,冥王星的大小只相当于地球的0.6%。甚至比月球还要小得多,我们的卫星赤道直径达3476千米,冥王星只有它的68%。

悲情
人们之所以对冥王星颇多怜爱,或许还因为它经历过一场声势浩大的“除名”事件。2006年,国际天文学联合会表决结果公布后,美国威廉斯学院博士杰伊·帕萨乔费在接受《纽约时报》电邮采访时颇为伤感地写道:“我认为今天(8月22日)应该被历史铭记,因为‘在这一天,我们失去了冥王星’。”

心形区域可能是海洋?
据国外媒体报道,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。

最新进展
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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