研究:得益於氣體絕緣層冥王星可能擁有一個液態地下海洋
據外媒報導,如果冥王星地下有一個海洋那麼為什麼它沒有凍結成固體?根據由日本北海道大學以及其他地方的研究人員設計的計算機模擬顯示,若這顆星球的地下海洋仍舊為液態那麼很有可能是因為得益於一層保溫的氣體絕緣層。
NASA新視野號在2015年7月的那次飛越冥王星改變了人們對這顆矮行星以及太陽系寒冷外層其他天體的許多看法。一個令人著迷的發現是,這個赤道、德克薩斯州般大小的白色橢球形盆地被稱為Sputnik Planitia,在它的冰表面下面可能有一個泥濘的海洋。
這是一個有趣的想法,但它提出了一個問題:它怎麼會存在於像冥王星這樣遠離太陽的星球上呢?冥王星沒有熔融的內核,也不在一顆可以通過潮汐力對其加熱的巨大行星附近。根據數學計算,這樣的海洋應該在數十億年前就凍結了,如果Sputnik Planitia下曾經有過海洋,那麼它也應該凍結了,並且它上面的冰帽會在它上面崩塌成平地。
現在,來自東京理工大學、德島大學、大阪大學、神戶大學和加州大學聖克魯斯分校的科學家們通過研究發現,在冰帽和泥濘的海洋之間存在一個天然氣水合物層,它可以保持Plutonian海洋的液態狀態。
天然氣水合物是一種特殊形式的水,在那裡,冰形成晶體籠,它可以將甲烷等氣體困在其中。這種水合物的粘性高,導熱係數低,換句話說,它們可以擁有很好的保溫作用。據了解,水合物在地球上非常常見,在地球的深海海底就有6.4萬億噸甲烷水合物。
這項計算模擬覆蓋了46億年的時間尺度或從太陽系的形成開始的新研究表明,沒有天然氣水合物層的冥王星其地下海洋已經凍結成固體數億年,但有其了它地下海洋能夠保持液態。此外,天然氣水合物還能使海洋在10億年的時間裡不受均勻厚度冰層的影響。
研究小組指出,模擬結果表明水合物中的甲烷來自冥王星的岩石核心,這可能是冥王星大氣中甲烷含量低、氮含量高的部分原因。此外,這類有蓋的地下海洋可能非常常見。
“這可能意味著宇宙中海洋的數量比之前認為的還要多,這使得外星生命的存在更有可能,”北海道大學的研究小組負責人Shunichi Kamata說道。
相關研究報告已發表在《Nature Geoscience》上。