新的计算揭示了冥王星冰层下的广阔海洋

研究生亚历克斯·阮计算出了太阳系最神秘、最遥远的水体的深度和密度。

地球、环境和行星科学系的研究生亚历克斯·阮（Alex Nguyen）的最新计算表明，在冥王星冰冷的表面下存在着一个巨大的液态水海洋。

在《Icarus》杂志上发表的一篇论文中，亚历克斯·阮使用了数学模型和2015年经过冥王星的新视野号宇宙飞船的图像，仔细观察了可能覆盖在厚厚的氮、甲烷和水冰壳下的海洋。

德克萨斯州休斯顿月球与行星研究所的帕特里克·麦戈文是这篇论文的合著者。

几十年来，行星科学家一直认为冥王星不可能存在海洋。冥王星表面温度约为零下220摄氏度，这个温度非常低，连氮气和甲烷这样的气体都能冻结成固体。水不应该有机会。“冥王星是一个小天体，”亚历克斯·阮说。“它应该在形成后不久就失去了几乎所有的热量，所以基本的计算表明，它的核心是固态的。”

液态水的最新证据

但近年来，包括比尔·麦金农（Bill McKinnon）教授在内的著名科学家收集到的证据表明，冥王星的冰层下可能存在液态水海洋。这一推断来自几方面的证据，包括冥王星的冰火山喷出冰和水蒸气。尽管仍有一些争论，“现在人们普遍认为冥王星有海洋，”亚历克斯·阮说。

这项新研究对海洋进行了更详细的探测，即使它在冰下太深，科学家们也无法看到。亚历克斯·阮和McGovern创建了数学模型，来解释覆盖冥王星斯普特尼克铂地盆地（Sputnik Platina Basin）的冰层中的裂缝和隆起，这是数十亿年前流星撞击的地点。他们的计算表明，该地区的海洋存在于40至80公里厚的水冰壳之下，这是一层保护层，很可能使内部海洋不会冻结成固体。

他们还根据上面冰层的裂缝计算出了可能的海洋密度或盐度。他们估计，冥王星的海洋密度最多只比地球上的海水密度高8%，与犹他州的大盐湖大致相同。如果你能以某种方式到达冥王星的海洋，你就能毫不费力地漂浮起来。

正如亚历克斯·阮解释的那样，这种密度水平可以解释在地表上看到的大量裂缝。如果海洋的密度明显降低，冰壳就会坍塌，造成比实际观察到的更多的裂缝。如果海洋密度大得多，裂缝就会少一些。他说：“我们估计存在一种‘适居带’，在那里密度和壳层厚度刚刚好。”

太空机构近期没有重返冥王星的计划，所以它的许多谜团将留给后代的研究人员。亚历克斯·阮说，无论它被称为行星、小行星，还是仅仅是太阳系外围众多物体中的一个，都值得研究。“在我看来，它就是一颗行星。”

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