物理科技生物学-PHYICA

冥王星历史的线索在于它的断层

天文学与空间 2023-05-07 12:55:47

美国地球物理联盟乔安娜·温德尔 科学家们研究了冥王星的“心脏”,以更好地理解它的岩石圈有多厚,以及它是如何形成的

信用:美国航天局/JHUAPL/SwRI 2015年7月,当美国宇航局的新视野号飞船呼啸而过时,世界第一次近距离瞥见了冥王星

科学家根据新视野号的数据做出的最令人兴奋的发现之一是,尽管冥王星的轨道距离太阳超过50亿公里,但它的水冰表面下可能含有一个液态水海洋

这种液态水海洋对冥王星是如何形成并保持足够的热量来融化所有冰有着巨大的影响

在新视野号飞越之后的几年里,出现了两种普遍的形成假说

第一个从“冷”冥王星开始,这涉及到冥王星在数百万年前由冷物体缓慢增生而形成

这个版本的冥王星最终会凝聚足够多的物质,以至于来自内部的辐射加热会融化地下海洋

另一个假说涉及一个“温暖”或“炎热”的冥王星,在这个假说中,冥王星在更短的时间内形成了剧烈的碰撞,加热了它的内部,形成了海洋,并最终将行星冷却成我们今天所知的大多数冰球

能够帮助科学家理解冥王星形成的一个线索是它外层冰壳的厚度以及构成它表面的地质特征

在一项新的研究中,麦戈文等人

聚焦于斯普特尼克平原,这是一个巨大的盆地,构成了冥王星明亮的“心脏”的西部

“人造卫星Planitia在一次撞击后形成,最终充满了氮冰

对流驱动的热量在氮冰中形成了细胞状结构,这吸引了科学家

这个盆地的面积为1500×900公里,其特点是山脊高出周围景观1公里

作者写道,裂缝像自行车车轮上的辐条一样从盆中放射出来

这些断裂和裂缝是理解氮冰负荷如何影响冥王星表面的关键,这将取决于表面的厚度

氮冰向下推动冥王星的外层,或岩石圈

根据氮冰首次流入盆地时岩石圈的厚度,会形成不同类型的裂缝

研究人员运行计算机模型,测试人造卫星Planitia的各种启动条件,以找到最符合当今地质特征的岩石圈厚度

他们发现岩石圈可能有45-70公里厚,形成斯普特尼克平台的撞击坑的初始深度可能很浅,不超过3公里深

麦戈文和他的同事指出,他们的发现与冥王星形成的“热”理论相一致,该理论认为冥王星是通过猛烈撞击形成的,开始时有更多的液体,其中大部分在接下来的几千年里冻结了

他们还指出,氮冰在外壳上产生的压力可能会促进斯普特尼克平台周围几个地方的低温火山活动

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