一项新的研究表明,研究人员认为冥王星区域是由冰火山喷发形成的,这在矮行星和太阳系中是独一无二的。
美国宇航局于 2006 年发射的新视野任务拍摄了冥王星表面的详细照片,冥王星是一颗矮行星,也是柯伊伯带中最大的天体。现在,一项新的分析检查了一个包含两个主要土丘的区域的图像,科学家们提出这些土丘是冰火山。在这项研究中,研究人员得出结论,这些土丘周围的表面很可能是由最近的冰火山或冰火山活动形成的。
这一发现提出了这些火山可能仍然活跃并且液态水或类似的东西在冥王星表面下流动或最近流动的可能性。最近的活动也意味着冥王星内部的热量可能比科学家之前认为的要多。鉴于最近的其他研究,科学家们表示,他们的工作甚至可以提高冥王星表面下存在生命的可能性。
研究人员分析了由两个大丘主导的地区的照片,称为赖特蒙斯和皮卡德蒙斯,科学家们认为它们是冰火山。赖特蒙斯山高 2.5 到 3 英里(4 到 5 公里),宽约 90 英里(150 公里),而皮卡德蒙斯山高约 4 英里(7 公里),宽 150 英里(250 公里)。
疑似冰火山的山峰也有极深的凹陷——赖特蒙斯的那座与山峰高度一样深。该地区的许多地方也有不寻常的、块状或“丘状”的外观,由起伏的圆形土丘组成。研究人员认为,由冰火山形成的较小的土丘可能会随着时间的推移而积累形成这两个主要的土丘。
“冥王星上没有其他区域看起来像这个区域,”科罗拉多州博尔德西南研究所行星科学家、该研究的主要作者凯尔西·辛格告诉 Space.com。“而且它在太阳系中是完全独一无二的。”
与冥王星的其他区域不同,该区域几乎没有撞击坑,这表明该地表是在地质年代相对较晚形成的。辛格说,由于没有陨石坑,该地区的年龄可能不超过一二十亿年,有些地区的年龄可能不到 2 亿年。
在某些方面,低温火山类似于地球上的火山,因为冥王星的大部分表面都是由冰构成的,而且冥王星上的温度远低于水的冰点。这意味着液态水,或类似的至少部分流动或流动的东西,将像地球上的岩浆一样,在喷发并冻结或硬化成固体后上升到地表。
“它可能不会完全变成液体——它可能更像是一种泥泞的东西,里面有一些液体和一些冰,或者它甚至可能更像是一种流动的固体,”辛格说,这可能“更像是番茄酱或愚蠢的腻子。” 它甚至可以是仍然可以流动的更坚固的冰。
“我们都知道冰可以流动,因为我们有在地球上流动的冰川,”她说。
虽然科学家们并不完全了解冥王星上的冰火山活动是如何运作的,但它很可能是由这颗矮行星内部的放射性元素衰变产生的放射性热驱动的。类似的现象也是地球内部的热源之一,尽管冥王星没有板块构造,即构成地球地质活动基础的大陆地壳移动的复杂系统。科学家将冥王星上的地质活动称为“一般构造”,它仍然可以在岩石中形成断层等特征,但没有构造板块。
冥王星的低温火山与地球上的盾状火山有一些相似之处,这些火山是低剖面的火山,由熔岩流稳定堆积成圆形结构而形成。(想想夏威夷岛上的火山,而不是像圣海伦斯山或维苏威火山那样的喷发。)但是盾状火山通常是由非常液态的熔岩形成的,这与科学家们认为的冥王星上发生的情况不同。
地球和其他行星上的一些火山在它们的中间也有一个被称为破火山口的凹陷,当一座新喷发的火山塌陷到它喷出的所有物质留下的空隙中时形成。但是赖特山的洼地非常深,以至于这座火山必须减少大约一半的体积才能与夏威夷的盾状火山莫纳罗亚火山相似,它是地球上最大的火山之一,面积相对较小。 Singer 说,虽然这两种结构的体积相似,但火山口。
仍然有很多研究人员不知道这些特征,它们是如何形成的,以及低温火山作用如何在冥王星上发挥作用。冥王星表面下可能存在液态水的想法将冥王星上存在生命的可能性从几乎不存在提高到稍微更合理一些,因为其他研究表明冥王星最初形成时很热,并且在其下方仍然可能有液态海洋它冰冷的表面。
“我认为它更有希望,并且可能有一些热量和液体,可能是靠近地表的液态水,”辛格说。“但对于想要生活在冥王星上的可怜微生物来说,仍然存在一些巨大的挑战。”
该研究在周二(3月29日)发表在《自然通讯》杂志上的一篇论文中进行了描述。