研究人員表示，冥王星最大的衛星卡戎的地表之下也曾有過類似地球板塊構造的過程，這是由凍結的冰核膨脹並使這個小世界的地殼破裂所驅動的。
利用2015年7月飛越冥王星和卡戎的新視野號探測器的資料，羅斯·拜爾和他在任務團隊中的同事研究了卡戎表面的特徵，以瞭解它們是如何形成的。他們注意到了一些與我們在地球上看到的情況相似之處：地球的地質活動是由漂浮在太妃糖狀地幔上的巨大的地殼板塊相互碰撞驅動的。科學家們發現，卡戎上的某些特徵似乎也是以相同的方式形成的。
研究人員注意到，那裡有看起來很像地球上的海底擴張帶或裂谷的裂縫。科學家們還看到了被斷層包圍的下陷地表塊體，稱為地塹，以及一個地塊相對於另一個地塊垂直移動而形成的陡崖。[在壯觀的新影片中飛躍冥王星衛星卡戎的巨大峽谷]
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但研究人員沒有發現任何山脈形成的證據，這是地球上構造板塊碰撞導致的過程。
美國宇航局艾姆斯研究中心的行星科學家、SETI研究所的首席研究員拜爾告訴 Space.com：“我們看到的是所有這些裂縫。在地球上，當你擁有板塊構造時，一些板塊會分開，但它們肯定會在其他地方碰撞，因為地球是一個球體。”
喜馬拉雅山等地理特徵直接說明了這種碰撞，這種碰撞的發生是因為地球的板塊在其他地方正在分開，例如大西洋或東非裂谷，他說。
相比之下，“在卡戎上，我們只看到了伸展的特徵，”拜爾說。“就好像我們看到的唯一的事情是地殼碎片彼此移開。”
行星科學家表示，他們認為卡戎曾經在主要由水冰組成的地殼下有一個液態地幔。當冰凍結時，它會膨脹，卡戎的地殼不得不伸展和破裂以適應這種膨脹，他們說。這不會發生在像地球那樣的岩石上；大多數時候，熔融的岩石在變成固體時會收縮。
拜爾說：“從化學角度來看，卡戎的表面非常平淡，主要成分是水。” 來自新視野號和早期觀測的資料顯示了卡戎的平均密度。這個密度表明它可能有一個岩石核心，或者至少在這個小衛星的構成中存在一些岩石，但這將是總質量中的少數部分。
拜爾指出，目前的模型描述了卡戎的形成是由於一個原始冥王星與某個大型物體相撞並有效地分裂成兩個大小不均的部分，其中一個將成為卡戎的結果。他說，最初的碰撞會產生一些熱量，而卡戎核心中的放射性元素會產生更多的熱量。最初，表面主要由水和一些氨組成，會凍結，但岩石核心和冰殼之間的層仍然是液體，他補充說。
亞利桑那州圖森市行星科學研究所的高階科學家艾米·巴爾·姆林納在電子郵件中告訴 Space.com，潮汐力也可能有助於保持卡戎地下海洋的液態，儘管在冥王星-卡戎系統中還沒有關於該過程的良好模型。而且可能不需要大量的熱量。“少量的氨（據我所知，已經在卡戎的表面檢測到）可以顯著降低水的冰點，”她說。“這使得衛星即使沒有太多的熱量也可以擁有海洋——但卡戎應該有相當數量的熱量，因為它具有很高的岩石比例。”
無論熱源是什麼，卡戎都很小，相對於其體積，表面積很大。具有大量表面積的物體會更快地散發熱量，這使得液態地幔最終凍結的可能性更大，可能在幾百萬年內凍結。研究表明，這顆衛星早期凍結的一個證據是隕石坑地形；隕石坑的數量表明，至少在過去 40 億年裡，地質活動並不多。
當卡戎的地幔凍結時，衛星的體積增大，拉伸了地殼。“所以這個解決方案就像一個鬆餅變大，”拜爾說。他說，這個過程形成了科學家們在新視野號影像中看到的山脊和裂縫的圖案。
該團隊的研究，目前正在印刷中，將發表在即將出版的《伊卡洛斯》雜誌上。
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