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冥王星上存在兩個(gè)可能是低溫火山的特征。在這張由美國宇航局新視野號飛船于2015年7月拍攝的星上尋常彩色增強(qiáng)冥王星圖像中，它們位于心形Sputnik Planitia的石坑山兩側(cè)。鳴謝:uux.cn/美國宇航局/約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室(JHUAPL) /西南研究所(SwRI)
（神秘的座超地球uux.cn）據(jù)今日宇宙（卡羅琳·柯林斯·彼得森）：有超低溫火山的冥王星？為什么不呢！所有的冥王元素都在那里，只是星上尋常不是我們通常認(rèn)為的火山。冷火山是石坑山冥王星表面看起來如此的原因。最近的座超一篇研究論文解釋了為什么冥王星可能是太陽系中最新發(fā)現(xiàn)的超級火山的所在地。
行星科學(xué)家戴爾·克魯謝克和一群同事一直在研究冥王星上一個(gè)叫做基拉澤隕石坑的冥王奇怪特征。它的星上尋常存在引發(fā)了許多問題，關(guān)于冥王星內(nèi)部發(fā)生了什么來創(chuàng)造這種奇怪的石坑山景觀。研究人員最近發(fā)表了一篇論文，座超探索了這一區(qū)域，冥王并為其出現(xiàn)提供了解釋。星上尋常這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在預(yù)印服務(wù)器arXiv上。石坑山
內(nèi)部作用驅(qū)動低溫火山作用
該小組強(qiáng)烈暗示基拉澤是一座超級低溫火山。低溫火山作用是將冰“熔巖”送到冥王星表面的過程。我們已經(jīng)在外太陽系看到過它，在木星、土星、天王星和海王星的一些衛(wèi)星上。就像地球上火山活動的“姐妹”形式一樣，某種加熱會融化地幔物質(zhì)，最終會逃逸到地表。我們習(xí)慣于看到巖石熔巖。然而，如果條件合適，冰和水也可以充當(dāng)“熔巖”。
這就是冥王星出現(xiàn)的原因，因?yàn)榈蜏鼗鹕阶饔玫臈l件已經(jīng)成熟。在2015年新視野號飛越冥王星期間，幾個(gè)特征引起了科學(xué)家的注意，它們可能是低溫火山區(qū)。其中包括一個(gè)叫做維吉爾福薩的地區(qū)。它位于Sputnik Planitia的一側(cè)，這是冥王星上一個(gè)突出的心形表面特征。基拉澤位于心臟右“葉”的頂部，它的出現(xiàn)確實(shí)引起了克魯謝克和他的同事們對其成因的爭論。
冥王星上一個(gè)不尋常的隕石坑可能是一座超級火山

土星的衛(wèi)星恩克拉多斯的火山活動。這張卡西尼窄角相機(jī)拍攝的照片橫跨恩克拉多斯的南極和它的間歇泉。鳴謝:uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學(xué)院/空間科學(xué)研究所
映射基拉澤
新視野號在2015年飛越冥王星時(shí)獲得了冥王星的圖像和光譜。基拉澤有一件事變得很明顯，那就是它周圍散布著水冰。這很不尋常，因?yàn)榧淄楹偷采w了冥王星的大部分表面。因此，一片水冰圍繞著一個(gè)看起來奇怪的特征似乎不尋常。不僅如此，冰中還含有一種氨化合物。某種活動把水氨混合物從地表深處帶了上來。但是什么？
根據(jù)克魯謝克的說法，加熱是罪魁禍?zhǔn)住！皩τ谮ね跣莵碚f，內(nèi)部熱量預(yù)計(jì)也是在地表一些地方看到的火山活動的驅(qū)動力，但我們不知道地下是否有水和各種化學(xué)物質(zhì)的全球海洋，或者只是冥王星形成時(shí)留下的水和化學(xué)物質(zhì)的口袋，并有一個(gè)炎熱的內(nèi)部，”他說。“這是下一代行星科學(xué)家要解決的一個(gè)謎。”
除了火山作用，克魯謝克和他的團(tuán)隊(duì)考慮了基拉澤是某種扭曲的撞擊坑的可能性。因此，他們也檢查了表面特征，尋找其他起源的跡象。除了表面物質(zhì)，該地區(qū)的形態(tài)顯示了構(gòu)造活動的證據(jù)。有斷裂構(gòu)造和塌陷坑，其整體火山口形狀是扭曲的。這并不一定指向撞擊源，那么在基拉澤發(fā)生了什么？答案在于冥王星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
冥王星上一個(gè)不尋常的隕石坑可能是一座超級火山

冥王星表面特征的標(biāo)記地圖，包括地球上的維吉爾福薩區(qū)(另一個(gè)低溫火山區(qū))。在這張地圖上，基拉澤位于斯普特尼克星球的右側(cè)，斯雷普尼爾福薩的左側(cè)。鳴謝:uux.cn/新視野/美國宇航局
冥王星，從里到外
冥王星是一個(gè)包裹在巖石核心周圍的冰體。地球的大部分“基石”是水冰。托林斯的“污染物”覆蓋了甲烷和氮的表面冰。Tholins是碳?xì)浠衔铮谴髿庵械臍怏w和表面的冰受到宇宙射線和其他輻射的轟擊而產(chǎn)生的。行星科學(xué)家的重要工作是觀察冥王星上所有不同的表面單元，并弄清楚它們是如何形成的。低溫火山作用當(dāng)然是地表“微積分”的一個(gè)重要部分。
冥王星發(fā)生低溫火山作用是因?yàn)槟承〇|西加熱了內(nèi)部并將水冰送到表面。地核內(nèi)部元素的放射性衰變是加熱最明顯的解釋。如果是這樣的話，它可能會創(chuàng)造一個(gè)液態(tài)水的海洋或者一袋袋的冰水。一些科學(xué)家認(rèn)為水冰(或冰泥)包圍著地核。
冥王星上一個(gè)不尋常的隕石坑可能是一座超級火山

這是冥王星內(nèi)部的大概模型。鳴謝:uux.cn/新視野任務(wù)
冥王星表面的線索
有趣的是，表面上有些地方有水冰，混合著氨。這種混合物似乎來自行星內(nèi)部。有趣的是，氨降低了水的冰點(diǎn)，這使得水以冰冷的“巖漿”形式流過普魯東冷火山。
克魯謝克指出，氨也可以是氨化鹽或水合物的形式。還不完全清楚它起源于哪里。他認(rèn)為這是大約45億年前冥王星(以及太陽系中大多數(shù)其他天體)凝聚成的原始物質(zhì)混合物的一部分。
冥王星不是唯一存在氨的地方，只是最遙遠(yuǎn)的地方(目前為止)。“我們在韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(尚未發(fā)表)獲得的許多外海王星物體的光譜中發(fā)現(xiàn)了某種氨的證據(jù)，它顯然是行星和小天體中無處不在的成分，”他在一封電子郵件中寫道。“它也是益生元分子的重要組成部分，如合成氨基酸前體的實(shí)驗(yàn)室研究所示。”
冥王星上一個(gè)不尋常的隕石坑可能是一座超級火山

冥王星上基拉澤隕石坑區(qū)域的高分辨率圖像(左)和這些表面單元的空間分布圖。鳴謝:uux.cn/艾爾·埃姆蘭，美國宇航局/JPL
了解冥王星上的基拉澤
基拉澤結(jié)構(gòu)直徑約44公里，位于冥王星上一個(gè)名為隼鳥Terra的亞區(qū)域。在團(tuán)隊(duì)論文中，它被描述為“一座超級低溫火山，有一個(gè)復(fù)活的火山口，有一次或多次噴發(fā)的歷史，噴射出一千公里的低溫熔巖，可能還有未知數(shù)量的較小規(guī)模的噴發(fā)。”
在他們的論文中，克魯謝克的團(tuán)隊(duì)討論了基拉澤的可能原因，包括它源于一些古老的影響。然而，新鮮冰的存在和厚厚的索林層的缺乏是更多指向該地區(qū)和維吉爾福薩火山活動的一些線索。
那么基拉澤是什么時(shí)候在冥王星上形成的呢？
很有可能基拉澤相對年輕。它肯定沒有地表的其他部分古老。該小組認(rèn)為它的爆發(fā)活動發(fā)生在過去的幾百萬年里。線索就在表面覆蓋物中。如果基拉澤很古老，你可能會在最明顯的特征上看到某種堆積的表層。如果大氣中的有機(jī)塵埃顆粒雨在地球上持續(xù)沉降，這將是真的。
“我們對冥王星上煙霧顆粒的形成和沉降時(shí)間有很好的了解，”他指出，“如果基拉澤結(jié)構(gòu)已經(jīng)在那里存在了數(shù)十億年，煙霧顆粒將掩蓋新視野號飛船在2015年探測到的水冰光譜信號。因此，結(jié)論是它是最近才形成的。”
對于“最近”，研究小組認(rèn)為暴露的水冰可能只有幾百萬年的歷史。它們可能不僅僅來自一次大爆發(fā)。冥王星上的超級低溫火山自形成以來可能已經(jīng)噴發(fā)過多次。它的存在，以及最近對維吉爾福薩火山活動的研究，給了未來的研究者一些非常重要的線索，因?yàn)樗麄冊噲D了解這個(gè)世界的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

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冥王星上一個(gè)不尋常的隕石坑可能是一座超級火山

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