計算發現冥王星冰層下有一個巨大的液態水海洋
研究生亞歷克斯-阮(Alex Nguyen)計算了太陽系最神秘、最遙遠的水體的深度和密度。最近的研究讓人們對冥王星的地表下海洋有了更深入的了解,由於這顆矮行星的溫度極低,以前認為冥王星的地表下海洋是不可能存在的。
地球、環境和行星科學系研究生亞歷克斯-阮(Alex Nguyen)的最新計算結果使人們開始關注冥王星冰冷的表面下是否存在巨大的液態水海洋。
在發表於《伊卡洛斯》(Icarus)雜誌的一篇論文中,阮利用數學模型和2015年經過冥王星的新視野號(New Horizons)航天器拍攝的圖像,仔細觀察了可能覆蓋在冥王星厚厚的氮、甲烷和水冰外殼下的海洋。德州休士頓月球與行星研究所的派崔克-麥戈文是這篇論文的共同作者。
幾十年來,行星科學家一直認為冥王星不可能有海洋。冥王星的表面溫度約為攝氏零下220 度,如此寒冷的溫度甚至連氮氣和甲烷等氣體都會凍結成固體。水不可能存在。 “冥王星是一個小天體,”阮說。 “它應該在形成後不久就失去了幾乎所有的熱量,因此基本計算表明,它的核心已經凍結成固體。”
但近年來,包括比爾-麥金農教授在內的著名科學家收集到的證據表明,冥王星的冰層下方很可能蘊藏著液態水海洋。這項推論來自多個證據,包括冥王星上噴出冰和水蒸氣的低溫火山。雖然還有一些爭論,但”現在人們普遍認為冥王星有一個海洋”,阮說。
這項新研究更詳細地探測了海洋,儘管科學家無法看到冰層下太深的海洋。阮和麥克格文創建了數學模型來解釋覆蓋冥王星斯普拉特納盆地的冰層中的裂縫和隆起,這是數十億年前流星碰撞的地點。他們的計算表明,這一區域的海洋存在於40至80千米厚的水冰外殼之下,這層保護毯很可能使內部海洋不會凍結成固體。
他們還根據上面冰層的裂縫計算了海洋的可能密度或鹽度。他們估計,冥王星海洋的密度最多比地球上的海水高出8%左右,或者說與猶他州的大鹽湖差不多。如果你能以某種方式進入冥王星的海洋,你可以毫不費力地漂浮起來。
正如阮所解釋的那樣,這種密度水平可以解釋在表面上看到的大量裂縫。如果海洋的密度大大降低,冰殼就會崩塌,產生比實際觀測到的更多的裂縫。如果海洋密度大得多,裂縫就會減少。他說:”我們估算出了一種密度和冰殼厚度都恰到好處的’金髮’區。”
太空機構還沒有計劃在短期內重返冥王星,因此冥王星的許多謎團將留給後代的研究人員。阮說,無論它被稱為行星、類地行星,還是只是太陽系外圍的眾多天體之一,它都值得研究。 “從我的角度來看,它就是一顆行星。”
編譯自/ ScitechDaily