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科學家發現冰火山導致冥王星的地貌改變

  • 上版日期:111-04-08

先前科學家認為冥王星是寒冷死寂的星球,但2015年新視野號太空船飛越冥王星時,發現它相當複雜且活躍。科學家獲取新視野號資料相當不易,為受限於距離和其他限制,數據傳輸僅每秒1 kbit,所以科學家們仍持續在研究太空船7具科學儀器所提供超過6 GB的數據。最近。美國西南研究院的行星科學家在《自然通訊》期刊發表研究,表明冥王星曾經歷了多次改變其地貌的冰火山活動,並塑造了其表面外觀。

冰火山地形主要位於冥王星“心臟 (Sputnik Planitia)" 的西南方,包含多個高度達 1 至 7 公里、寬度為30至100公里的大圓丘,有的還會合併形成更複雜的結構。最高的圓丘幾乎和夏威夷的茂納羅亞山(Mauna Loa)一樣高,由於該地區沒有隕石坑,表明該地區的地質上很年輕,估計該地區的地質年齡可能不超過10到20億年,甚至有些地區的年齡可能不到2億年。科學家認為該地區的地質年輕,並出現冰火山特徵,表明冥王星的內部在”近期”是溫暖的,並造成內部對流使富含水冰的物質沉積在表面上。

冰火山
圖說:冰火山與夏威夷的茂納羅亞山,及太陽系其他火山比較。

 
論文作者認為:由於冥王星的表面太冷,溫度約為攝氏-240 至-215,因此在低溫下,純水冰通常應該形成固體的基岩。但視野號太空船觀測到其表面有氨化合物,由於氨具有抗凍的特性而造成流體。研究人員認為冰火山口物質流到冥王星表面時,像冰與水的泥濘混合物,且黏稠程度如牙膏,或是如地球上的冰河一樣緩慢移動。不過冥王星的表面溫度與大氣壓力都非常低,以至於在相對較短的地質時間尺度上,流體在表面仍會凍結。

這些冰火山特徵對研究冥王星的行星科學家來說是個難題。因為來自冥王星內部的熱流非常小,但是該地區沒有明確的撞擊坑,顯示冰火山噴發一定是在近期發生,這表示冥王星比預期活躍。先前在2019年的另一論文表明,冥王星在地下海洋和外部冰殼之間可能存在一層氣體水合物,可以使地下海洋隔絕熱和保持液態。如果沒有那個絕緣層,液態水都可能在數百萬至數十億年前就凍結了。若海洋的熱穿過水合物層釋放,它可能會導致低溫火山流。作者認為,太陽系中許多冰冷衛星和柯伊伯帶天體也可能有這種水合物層而存在地下海洋,甚至有機會存在生命。但作者說,對於生活在冥王星上的微生物來說,生活真是巨大的挑戰。(編譯/李瑾)

資料來源:UNIVERSE TODAY
冰火山
圖說:冰火山主要位於冥王星“心臟”Sputnik Planitia 的西南方