冥王星“心”地形暗示其表层之下有海洋存在

昨天我们刚刚介绍过火星赤道附近表面非常干燥，铁在那样的环境几乎不会有什么氧化。而这样的消息似乎在很多行星上也一样。那么是不是对于人类上去就没有希望了呢？其实也不尽然，例如在某些星球极地有冰，有些星球存在液态甲烷、乙烷，还有些星球地表之下有液态水存在。今天我们为大家爆料冥王星地下的那些事据科学家对冥王星的观测研究，在其心形花纹下方有海洋的存在，而因为距离太阳较远，表面温度低，现在其表面为一层厚厚的固态氮。

Nimmo和他的团队认为，史普尼克平原出现在它目前所在的位置实在是反常，理论上，它只有5%的概率出现在如此接近潮汐轴的地方。

冥王星表面的心形花纹让它在公众里火了一把。为什么它的表面会有这么一个特征？新的研究认为，这有可能是因为它表层下方有海洋的存在。冥王星这颗“心”的左半部分是一个1000公里宽的平原，又名史普尼克平原。天文学家认为它实际上是一个巨大的陨石坑。长期以来，氮冰逐渐沉积在这片平原上——直到今日整片平原上已经铺满了厚厚的一层氮冰。美国航天局的新视野号探测器在去年的观测表明，这一层氮冰可能有10千米厚。

根据11月16日两篇发表在《自然》上的最新研究所言，史普尼克平原和冥王星的潮汐轴完美地相重合——它正好位于冥王星的卫星卡戎引力最强的位置。这恐怕并不是简单的巧合。在第一份研究中，亚利桑那大学月球与行星实验室的博士生James Keane和他的同事为史普尼克平原的氮冰建立了模型。而模型的模拟结果令人颇感意外。Keane在声明中表示，一旦冰层的厚度达到数百米后，冰层就会开始改变冥王星表层的形状，从而决定了它的朝向。如果星球上的某一点积累了质量过大的物体，这一点就会产生向赤道运动的趋势。经过了数百万年后，整个星球的朝向就会改变。

这样的旋转过程最终将史普尼克平原转向了东南方，直到这片平原直面卡戎（也就是现在这个位置）为止。Keane团队的模型的预测基本符合这个思路。根据他们的预测，在潮汐轴附近，额外的质量导致冥王星产生了微弱的抖动。（冥王星和卡戎相互间是潮汐锁定的，彼此之间永远之以一面相视。）冥王星的这些变化会对自身的地壳施加压力，导致其表面发生一系列的断层和裂缝。根据Keane的报告，新视野号探测器正好拍到了其中的一些，而这些断层与裂缝的性质基本与团队预测的相符。

第二份研究则有不同的观点。由加州大学圣塔克鲁兹分校地球与行星科学教授Francis Nimmo带领的研究则构建了一个不一样的模型——冥王星的表层下方存在液态水构成的海洋。Nimmo和他的团队认为，史普尼克平原出现在它目前所在的位置实在是反常，理论上，它只有5%的概率出现在如此接近潮汐轴的地方。所以他们也相信，有一套尚不明确的机制将这片平原移动到了现位置。

Nimmo和他的同事在文章里写道，撞击事件创造出的这个陨石坑削弱了下层海洋上方的地壳，这导致一些水上升到了接近表面的地方。这一过程和平原表面的氮冰一道导致了这一区域的质量出现“显著正异常”，从而让行星开始旋转。Nimmo表示，如果冥王星没有海洋。发生这样的旋转几乎是不可想象的。一个例子是，他们团队的计算结果表明，如果海洋不存在，史普尼克平原的冰层将有40千米厚。而他们认为，40千米厚的冰层存在的可能性很小。所以如果说还有什么致密的物质藏在地壳之下，水会是一个很自然的猜想——毕竟水的密度比氮冰大的多。

Nimmo还表示，团队已经排除了岩石导致额外质量的可能。因为岩石太深，而且相当坚硬，无法如我们模型需要的那样四处移动。Nimmo还表示，其它一些研究组的成果通过其它证据也表明，冥王星可能在表层以下拥有海洋。比如冥王星表面的各种裂痕（Keane小组在他们的文章里提到过），很有可能是海洋反复封冻的结果。因为水凝固时体积反而会膨胀，这就会对它上方的岩石产生压力。除此之外，冥王星赤道没有鼓起——任何拥有海洋的行星都不会拥有这一特征。，各种证据都指向我们的发现。