冥王星曾被视为太阳系九大行星之一,它的质量仅有月球的1/6,每248年绕太阳旋转一周。太阳发出的光到达地球仅用8分钟,但到达冥王星却需要5个半小时。
冥王星最著名的特征当属赤道附近的心形区域。2015年NASA新地平线号探测器飞掠冥王星时,发现“冥王之心”的左叶有一个宽约1000公里的氮冰平原——斯普特尼克平原。
令科学家迷惑不解的是,探测器检测到的重力异常暗示斯普特尼克平原下面很可能存在巨大的液态海洋,但冥王星处于寒冷的太阳系边缘,表面温度低至零下220℃,而且它附近也没有大质量行星提供引力来维持潮汐加热,所有液体以固态形式存在似乎更合理一些。
本周一发表于《自然·地球科学》期刊的一篇论文中,日本科学家提出冥王星冰层下方可能存在一层笼状水合物,能捕获海洋中的甲烷气体,有效避免冥王星内部热量的流失。
研究人员解释说,天然气水合物是一种固态冰状水,其分子晶格能捕获气体,转化外包合物,降低冰从水中吸收热量的能力,使冥王星在保持冰冻外壳的同时还能拥有液态海洋。
通过计算机模拟冥王星46亿年的演化历史,研究人员发现如果没有天然气水合物层,冥王星冰下的液态海洋将在大约8亿年前完全冻结,此时地球上第一批动物才刚刚出现。但拥有这层神奇物质后,冥王星液态海洋能维持超过10亿年的时间。
该研究共同作者,加州大学圣克鲁兹分校的Francis Nimmo认为,甲烷捕获说可以解释为什么科学家们没有在冥王星大气层中观察到大量甲烷。如果这种机制普遍存在,那么其它柯伊伯带大型天体也有可能发现液态海洋。
第一作者,日本北海道大学的天体物理学家Shunichi Kamata表示,这意味着宇宙中拥有液态海洋的行星数量可能远超预期,外星生命比我们想象的更为普遍。
畅想一下,也许未来去冥王星的人类游客,需要提起备好泳衣……
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