新研究认为冥王星的次表层存在海洋

2015年7月，NASA的“新视野”飞行任务创造了历史，成为第一个飞越冥王星的航天器。除了为世界提供这个遥远世界的第一张近距离图像之外，“新视野”的科学仪器套件还为科学家提供了大量关于冥王星的信息，包括它的表面特征、组成和大气层。航天器拍摄的表面图像也显示了意想不到的特征，比如被称为“斯普特尼克”的盆地，科学家认为这是次表层海洋的标志。

北海道大学的研究人员领导的一项新研究表明，冥王星冰壳底部存在一层薄薄的笼状水合物，这将确保这个世界能够支撑海洋。

这些发现在最近发表在“自然地球科学”上的一项研究中得到了分享。

这项研究由北海道大学创意研究所的Shunichi Kamata领导，包括来自东京理工学院、加州大学圣克鲁斯分校、德岛大学、大阪大学和神户大学的成员。

冥王星上明亮的“心脏”位于赤道附近。

它的左半部分是一个被称为斯普特尼克的大盆地。

冥王星是“海洋世界”吗？斯普特尼克大盆地的位置和地形表明，冥王星地壳下可能有一个次表层海洋，而冥王星地壳在这个盆地周围变薄了。

然而，这片海洋的存在与这颗矮行星的年龄不符，据认为，矮行星与太阳系中的其他行星(44.6亿至46亿年前)是在同一时间形成的。

在那段时间里，任何次表层的海洋都会结冰，面对海洋的冰壳内表面也会被夷为平地。

针对这种不一致，研究小组考虑了什么可以使冥王星上的次表层海洋保持液态，同时也确保冰壳的内部表面保持冻结和不均匀。

然后，他们提出理论，认为气体水合物的“绝热层”可以解释这一点，这是一种结晶的、冰状的气体分子，被困在冻结的水分子中。

这些类型的分子具有较低的导热系数，因此可以提供绝热性能。

为了验证这一理论，该小组进行了一系列的计算机模拟，试图模拟冥王星内部的热和结构演变。

该小组模拟了两种场景，一种包括绝热层，另一种不包括绝热层，这两种情况涵盖了追溯到太阳系形成的时间尺度(46亿年前)。

他们发现，如果没有气体水合物层，冥王星的一个次表层海洋将在数亿年前完全冻结。

但是由于有一层气体水合物提供绝热，它将主要保持液体状态。

冥王星上斯普特尼克大盆地的多山海岸线。

大块冥王星的水冰壳似乎挤在一起，非正式地命名为伊德里希山脉。

有些山的侧面看起来覆盖着黑色的物质，而其他的侧面则是明亮的。

更多寻找生命的机会？正如Kamata在北海道大学最近的一份新闻稿中指出的那样，这些发现支持了“海洋世界”研究的理由，该研究的目的是发现内陆海洋中的生命证据。

他说：“这可能意味着宇宙中有比以前想象的更多的海洋，使得外星生命的存在更有可能。

”他们进一步确定，如果没有一层冰层，大约需要一百万年才能在海洋上完全形成均匀厚的冰壳。

然而，如果使用气体水合物保温层，将需要10亿年以上的时间。

因此，这些模拟结果支持了这样一种可能性，即在斯普特尼克大盆地的下方，有一个巨大的液态水海洋。

在其表面下可能存在一个气体水合物绝热层，这可能会影响到冥王星以外的地方。

在一些卫星，例如木卫土卫土卫海卫一和谷神星，长期存在的次表层海洋也可能存在。

与木卫木卫三和土卫二不同的是，这些天体内部可能缺乏足够的热量来维持海洋，要么是因为缺乏地热活动，要么是因为它们离太阳很远。

诚然，在太阳系中每个大卫星的冰面下都存在微生物生命（或更复杂的生物）的可能性是不好的。

但是，知道有更多的卫星，那里可能有次表层海洋，增加了发现生命的可能性。

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