在冥王星的“心脏”之下，可以隐藏液态水的海洋

冥王星是太阳系中最遥远，最冷的物体之一，是人类相对研究得比较好的。矮行星的表面覆盖着氮气和甲烷冰，中间散布着水冰。冥王星上可能有氮海和冰晶。总的来说，这个冰世界根本没有死。这里发生某些地质过程；矮行星的表面不是静止的。

最近，两个研究小组发表了对“新视野”探测器传输到地球的数据的分析。科学家特别研究了冥王星上最可见的物体-Sputnik Planitia。事实证明，该区域不仅因为其形状而引起关注。

Sputnik Planitia本身是一个充满氮气的巨大空心洞。这种冰比水冰更致密，因此后者位于冷冻氮气的表面上。专家说，在这个地方发现了大量的冷冻水冰。它们不是静态的，而是移动的。这整个区域是动态的，其表面在移动，各个层混合在一起。可能的原因是冥王星的放射性核使上覆层变暖。

专家谈论甚至更有趣的事情。他们认为，该地区本身不应该存在于这个地方。事实是冥王星和它的卫星Charon通过潮汐现象联系在一起。冥王星总是在一侧面对夏隆。背面是人造卫星Planitia。如果您通过Charon和Pluto的中心绘制一条直线，则该线将横越所描述的区域。该区域恰好在此位置形成的机会很小。一切都表明高原和Charon都在一个“潮汐轴”上。


冥王星“心脏”位置的动态。资料来源：NASA /约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所

但是引力力学可以解释一切。由于冥王星和Charon的相互作用引起的潮汐现象，矮行星可能只是转向另一侧的Charon。如果Sputnik Planitia的表面密度不及冰行星其他表面的密度，那么该区域将成为北极，就像月球密度最低的区域成为其南极一样。但是，如果我们假设人造卫星“ Planitia”比“冥王星”的其他表面要密集，那么一切都就位了-在这种情况下，该区域应该正好位于它现在所在的位置。最有趣的是，正是这个物体可能导致冥王星旋转轴偏移60度。 Sputnik Planitia很可能形成于北半球，冥王星与Charon相反的一侧。

两个矮行星的引力相互作用是一个重要的影响因素，它会改变冥王星上层的应力并影响其旋转轴。

在这里，第二批科学家发现了差异。事实是，冥王星条件下的氮气冰确实比水冰更致密。但是，这还不足以部署一个矮行星。两组科学家计算得出，为此，氮气冰的厚度应达到50 km。但实际上，该地区的冰壳厚度不超过5公里。



但是在这种情况下，什么会导致Sputnik Planitia完全位于现在的位置？也许原因是冰下有液态海洋。如果这是真的，那么这片海洋使冰壳变薄了。最有可能的是，该海洋不是甲烷或氮，而是液态水，它取代了大部分冰层。而且由于液态水比替换的冰重，因此成为冥王星旋转的原因。对数据的第二次分析表明，液态水海洋上的冰层厚度可以达到7公里。

专家说，冥王星表面之下的海洋不同于欧洲的冰冷海洋或地球海洋。这里的水非常咸，富含氮化合物。

水是影响冥王星绕其旋转轴的位移的重要因素。但是，人造卫星Planitia表面上的氮冰对矮行星自转的动力学也非常重要。更确切地说，该位置的氮气冰量很重要。但是它会由于温度波动而变化，最活跃的变化发生在Sputnik Planitia靠近赤道的时候。所有这些都造成了冥王星位置变化的复杂循环的可能性。作者总结说：“如果挥发性物质（例如氮气）作为季节变化的一部分离开人造卫星，则可能是地球上微小波动的原因。”


形成该区域的可能方式。资料来源：詹姆斯·塔特尔·基恩（James Tuttle Keane）

“心脏”本身是如何出现的？先前报道的假设据称，数十亿年前，一个高速移动的物体坠入冥王星，并在行星状星体上留下了永恒的回忆-一个825公里的环形山。但是，陨石坑并没有变成矮行星上的丑陋疤痕，而是变成了一个不寻常的物体，使我们人们想起冰冷的心。

陨石坑的面积约为冥王星表面的三分之一。Sputnik Planitia冰原就位于撞击坑内。也许是水冰，使该区域呈白色。

该DOI：10.1038 / nature20120，10.1038 / nature20148

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN399351/