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冥王星地下海洋不封冻原因:存在地下气体绝缘层

编辑:黄荣      信息来源: 西e网-新浪网发布时间:2019-5-23

  科学家们相信,在冥王星的冰冻表层之下存在一个地下海洋,并且他们也相信,这样的地下冰冻海洋在宇宙中是十分普遍存在的。
 
  可是为何这样的地下海洋不会冻结呢?毕竟冥王星并不算很大。一项最新研究中,科学家们给出的猜测是:存在一层气体绝缘层,将冥王星的地下海洋与外?#24247;?#20302;温环境隔离了开来,实现了某种意义上的保温作用。研究人员认为,相类?#39057;?#29616;象在其他相?#39057;?#26143;球上应当是普遍存在的。
 
  这项研?#24247;?#31532;一作者,日本北海道大学的鎌田俊一教授在一份媒体声明中表示:“这可能意味着,宇宙中的海洋要比我们原先设想的更加普遍,也因为这一点,地外生命存在的几率将变得更高。”
 
  关于冥王星地下存在海洋的证据之一,来自冥王星表面所谓“斯普特尼克平原”(SputnikPlaniti)的位置,这是一个?#26412;冻?#36807;1000公里的巨大的心形平原,表面被一层广袤的白色氮冰层覆盖,在2015年美国“新视野”号探测器传回的所有冥王星近距离图像中,这个独特的“爱心”成了冥王星最具特色的地表特征。
 
  “新视野”号的观测显示,“斯普特尼克平原”与冥王星的引潮力方向一致,在这一方向上,冥王星最大的卫星冥卫一(卡戎)对冥王星施加的引潮力最大。科学家们认为冥王星之所以会形成这样的情况,是因为在靠近“斯普特尼克平原”的地区,存在某种额外的质量集中区域。
 
  这种额外质量集中是怎么来的?原先的研究认为,这种情况可能源自“斯普特尼克平原”上大量氮冰的堆积,以及其地下的海洋。当远古时期,在一次彗星?#19981;?#20107;件中形成了后来成为“斯普特尼克平原”的大型?#19981;?#30406;地之后,这个海洋中的大量水体涌出并结冰,于是造成了该地区的质量集中。
 
  但是,在漫长的46亿年之后,这个地下海洋还能保持液态吗?毕竟,冥王星作为一颗矮行星,它围绕太阳运行,而并不像木卫一,土卫二那样围绕一颗气态巨行星运行,从而可以通过巨行星施加的剧烈引潮力中获得加热。正是由于这样的加热机制,木卫一和土卫二都得以保存有液态的地下海洋。
 
  在此次的最新研究中,科学家们给出了一个全新的解释:鎌田俊一教授和同?#26053;?#35774;想一层所谓“气体水合物”,也就是类似冰的固体,但是其中水分子间的间隙内困有大量气体,这种神奇的物质层就存在于冥王星冰层下?#20581;?#36825;样的一层物质,会起到什么明?#32536;?#20316;用吗?
 
  为了检验这一假设,鎌田俊一教授研究组进行了计算机模拟推演。结果出乎意料:在假定不存在这种“气体层”的情况下,冥王星的地下海洋在短短数亿年内就完全冻结了。而在加入这层“气体层”之后,冥王星上的地下海洋竟然可以保持液态至今。同时,研究也发现,这层物质层也通过隔绝热量向地下深处传导,确保了冥王星地表的绝?#32536;?#28201;环境,从而可以解释在冥王星地表观察到的冰层厚度。
 
  不过,目前还无法确定,这样一个设想中的物质层是否的确存在,也暂时无法确定这层物质层中困在水分子间的气体究?#25925;?#20309;种气体成分。研究组更倾向认为是甲烷,主要是因为冥王星大气中含有大量的甲烷物质成分。相关研究论文已经发表在5月20日出版的《自然·地球科学》杂志上。
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