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研究:得益于气体绝缘层 冥王星可能拥有一个液态地下海洋

发布时间:2019-05-21 14:55:51
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  据外媒报道,如果冥王星地下有一个海洋那么为什么它没有冻结成固体?根据由日本北海道大学以及其他地方的研究人员设计的计算机模拟显示,若这颗星球的地下海洋仍旧为液态那么很有可能是因为得益于一层保温的气体绝缘层。

  NASA 新视野号在 2015 年 7 月的那次飞越冥王星改变了人们对这颗矮行星以及太阳系寒冷外层其他天体的许多看法。一个令人着迷的发现是,这个赤道、德克萨斯州般大小的白色椭球形盆地被称为 Sputnik Planitia,在它的冰表面下面可能有一个泥泞的海洋。

  这是一个有趣的想法,但它提出了一个问题:它怎么会存在于像冥王星这样远离太阳的星球上呢?冥王星没有熔融的内核,也不在一颗可以通过潮汐力对其加热的巨大行星附近。根据数学计算,这样的海洋应该在数十亿年前就冻结了,如果 Sputnik Planitia 下曾经有过海洋,那么它也应该冻结了,并且它上面的冰帽会在它上面崩塌成平地。

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  现在,来自东京理工大学、德岛大学、大阪大学、神户大学和加州大学圣克鲁斯分校的科学家们通过研究发现,在冰帽和泥泞的海洋之间存在一个天然气水合物层,它可以保持 Plutonian 海洋的液态状态。

  天然气水合物是一种特殊形式的水,在那里,冰形成晶体笼,它可以将甲烷等气体困在其中。这种水合物的粘性高,导热系数低,换句话说,它们可以拥有很好的保温作用。据了解,水合物在地球上非常常见,在地球的深海海底就有 6.4 万亿吨甲烷水合物。

  这项计算模拟覆盖了 46 亿年的时间尺度或从太阳系的形成开始的新研究表明,没有天然气水合物层的冥王星其地下海洋已经冻结成固体数亿年,但有其了它地下海洋能够保持液态。此外,天然气水合物还能使海洋在 10 亿年的时间里不受均匀厚度冰层的影响。

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  研究小组指出,模拟结果表明水合物中的甲烷来自冥王星的岩石核心,这可能是冥王星大气中甲烷含量低、氮含量高的部分原因。此外,这类有盖的地下海洋可能非常常见。

  “这可能意味着宇宙中海洋的数量比之前认为的还要多,这使得外星生命的存在更有可能,”北海道大学的研究小组负责人 Shunichi Kamata 说道。

  相关研究报告已发表在《Nature Geoscience》上。

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