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冥王星 現在以其寒冷而聞名,但一項新的研究發現,它最初可能是一個迅速而猛烈形成的熱星球。
這個結果表明冥王星可能
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自早期就擁有地下海洋,這可能提高了它孕育生命的可能性,研究人員說。
之前的研究認為冥王星起源於遙遠柯伊伯帶中寒冷而冰冷的岩石聚集而成,柯伊伯帶是海王星軌道以外的環狀天體帶。儘管有證據表明冥王星目前在其厚厚的冰凍外殼下擁有液態海洋,但研究人員認為,這個地下海洋是在冥王星形成很久之後才形成的,原因是冥王星核心中放射性元素的熱量融化了冰。
柯伊伯帶,海王星軌道以外的天體環帶。儘管有證據表明冥王星目前在其厚厚的冰凍外殼下擁有液態海洋,但研究人員認為,這個地下海洋是在冥王星形成很久之後才形成的,原因是冥王星核心中放射性元素的熱量融化了冰。
現在科學家們認為,冥王星不是在寒冷的環境中形成的,而是在一個充滿爆炸力的炎熱環境中誕生的。
“當我們今天觀察冥王星時,我們看到的是一個非常寒冷的冰凍世界,表面溫度約為 45 開爾文 [零下 380 華氏度,零下 228 攝氏度],”該研究的主要作者、加州大學聖克魯茲分校的行星科學家卡弗·比爾森告訴 Space.com。“我發現令人驚奇的是,透過觀察記錄在那個表面上的地質特徵,我們可以推斷出冥王星的形成是迅速而猛烈的,這足以加熱其內部,從而形成地下水海洋。”
研究人員分析了冥王星表面所謂的“延伸特徵”。水在結冰時會膨脹,因此隨著冥王星內部冷卻,冥王星的表面會拉伸,從而產生可識別的結構。
科學家們將美國宇航局新視野號探測器在 2015 年飛越這顆矮行星時拍攝的冥王星地質觀測結果,與冥王星起源和演化的各種模型進行了比較。如果冥王星有一個寒冷的開端,那麼在其早期歷史中,當放射性元素的熱量融化冰時,其冰凍外殼會經歷壓縮,然後在這些放射性元素分解並且冥王星冷卻後,才會經歷延伸。然而,他們發現以高解析度成像的冥王星表面最古老的部分沒有顯示出任何明顯的壓縮跡象。
新視野號探測器,該探測器於 2015 年飛越了這顆矮行星,並將其與冥王星起源和演化的各種模型進行了比較。如果冥王星有一個寒冷的開端,那麼在其早期歷史中,當放射性元素的熱量融化冰時,其冰凍外殼會經歷壓縮,然後在這些放射性元素分解並且冥王星冷卻後,才會經歷延伸。然而,他們發現以高解析度成像的冥王星表面最古老的部分沒有顯示出任何明顯的壓縮跡象。
如果冥王星是快速、猛烈形成的,那麼構成冥王星的碰撞岩石產生的熱量會相對迅速地消退,導致冰殼迅速生長,從而在冥王星曆史的早期產生延伸特徵。這種凍結會因放射性產生的熱量成為主要因素而暫停,並隨著放射性元素的分解而恢復,隨著時間的推移緩慢地產生延伸結構。
研究人員在冥王星冰冷表面上看到的延伸特徵——例如,外殼上的裂縫,以及一個神秘的脊和槽系統——表明冥王星有一個炎熱的開端。
“我認為最令人興奮的含義是,地下海洋可能在大型柯伊伯帶天體形成時很常見,”比爾森說。
柯伊伯帶大型天體形成時很常見,”比爾森說。
這些發現表明,冥王星和其他柯伊伯帶的大型矮行星,如厄里斯、妊神星和鳥神星,可能自形成以來就擁有地下海洋。研究人員說,這可能影響了這些遙遠冰冷世界潛在的宜居性。
矮行星,如厄里斯、妊神星和鳥神星,可能自形成以來就擁有地下海洋。研究人員說,這可能影響了這些遙遠冰冷世界潛在的宜居性。
“在目前這個階段,我們不知道生命在任何世界中出現的成分或配方是什麼,”比爾森說。儘管如此,“我們認為液態水是一個重要的成分,而這項工作表明冥王星已經擁有液態水很長時間了。”
比爾森確實提醒說,“新視野號”只能拍攝到冥王星北半球大約一半的高解析度影像。
“也許我們碰巧錯過了記錄大規模壓縮的一些古老地形,”他說。“你可以想象,如果你只觀察地球表面四分之一的地質情況,你可能會學到很多東西,但你也會錯過一些背景資訊。就目前而言,我們只能利用我們所擁有的。需要另一艘宇宙飛船返回並拍攝其餘表面的影像,才能真正找出我們錯過了什麼。”
另一艘宇宙飛船返回並拍攝其餘表面的影像,才能真正找出我們錯過了什麼。”
科學家們於 6 月 22 日在《自然·地球科學》雜誌上線上詳細介紹了他們的發現。
他們的發現,於 6 月 22 日線上發表在《自然·地球科學》雜誌上。
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