28 5 月, 2022

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科学家们得出结论,冥王星的顶部是冥王星冰火山

它位于我们太阳系的冰冷区域,矮行星表面上方的两个山峰 冥王星 行星科学家多年来一直困惑。 有人推测它可能是一座冰火山,喷出的不是熔岩,而是大量的冰川斜线——但火山口不像大锅。

现在,对图像和地形数据的完整分析表明,它不是一座单一的冰火山,而是许多火山的合并——有些高达 7,000 米,宽约 10-150 公里。 他们的发现引发了另一场争论:什么能让冥王星保持足够热以支持火山活动?

2015 年 7 月,美国宇航局的新视野号宇宙飞船飞过时,首次观察到这些不寻常的表面特征,位于巨大的心形冰盖的南部边缘,提供了这颗前冰行星及其卫星的第一张特写图像。

“我们立即对这个领域产生了兴趣,因为它是如此不同和令人惊叹,”科罗拉多州博尔德市西南研究所的新视野研究助理和副项目科学家凯尔西辛格博士说。

“有这些巨大的宽大的土堆,然后是这种起伏的、类似吊床的纹理叠加在它们上面;甚至在上面还有一种更小的岩石。”

当时,一座冰冷的火山似乎是对这些特征的最不奇异的解释——附近没有小行星或陨石的撞击坑,这表明这些特征已被相对较新的地质事件所抹去; 并且没有证据表明板块构造——地球上形成山脉的主要贡献者。

然而,辛格和她的同事们对称它们为火山持谨慎态度:“这是一个很大的说法,即存在冰火山,”她说。 “理论上是可以的,但太阳系中其他的例子并不多,而且它们看起来都非常不同,而且看起来不像冥王星上的特征。”

自 2015 年第一批图像播出以来,更多的图像以及组成和地形数据已经到来。 综合所有这些,研究小组得出结论,这些不寻常的特征实际上是火山——尽管它们的外观和行为与地球上的大不相同。

辛格说,他的结果发表在 自然通讯. “所以我们认为材料很可能是从底部喷射出来的,而圆顶是从顶部开始生长的。”

至于这种物质的性质,合成数据表明它主要是水冰,但还混入了一些额外的“防冻”成分,例如氨或甲醇。 “仍然很难想象它会是液体,因为它太冷了——冥王星的平均表面温度约为 40 K(-233 摄氏度),”辛格说。 “所以它可能更多,要么是雪泥材料,要么主要是固态——就像固态冰川,但它仍然可以流动。”

她补充说,即使这样也令人惊讶,因为由于温度极低,这种材料根本不应该是移动的。 可能它表明冥王星的岩石核心比预期的要温暖得多,并且放射性衰变释放的热能不知何故被困在它的某些元素中,例如被材料的绝缘层,并定期释放,这导致火山喷发。

这一切都只是猜测。 “我会坦率地承认,我们没有太多关于冥王星地下发生的事情的信息,”辛格说。 但这迫使人们想出一些关于如何去做的创意 [ice volcanism] 可能发生。”

不管有什么解释,冥王星只是一个惰性冰球的旧观念似乎越来越不可能。

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