冥王星海洋未凍結因有氣體籠罩着

冥王星海洋未凍結因有氣體籠罩着


天文學家終於揭開冥王星海洋未被凍結之謎,原因是冥王星冰殼底部的一個冰封氣體分子薄層,隔離了冥王星的次表層海洋,這一點可解釋冥王星的次表層海洋為何沒有凍結起來,以及為何其它冰質行星上存在類似的海洋。

2015年,美國太空總署新視野號(new Horizons)探測器團隊公佈了一個重磅發現:冥王星厚度不一的冰殼下面存在海洋。這片隱藏的海洋由海水和泥濘的冰組成,在其地表下約一百五十公里至二百公里處,深度約一百公里,儲水量甚至與地球的海洋相當。但是,在人們此前的認知里,這樣的海洋如果不會凍結,那所需的溫度相當高,是難以維持多樣的冰殼厚度的。此次,日本北海道大學天文學家鎌田俊一及其團隊提出,冰殼底部可能有一層氣體水合物(水冰分子晶格內的氣體分子),正是它將海洋與冰殼隔離開來。

研究人員詳細計算了冥王星的溫度和冰殼厚度會隨着這層氣體水合物發生什麼樣的變化。他們發現,氣體水合物薄層足以維持冥王星的次表層海洋和冰殼的厚度變化。

研究團隊分析認為,水合物中的氣體最有可能是甲烷,而不是逃逸進入冥王星大氣層的氮分子。甲烷則可能來自形成冥王星的彗星樣物質或冥王星岩核的化學反應,或者兩者兼而有之。

這一結果對其他冰質行星海洋也有重要的借鑑作用。而對冰質行星的基本成分和內部結構的探索,將填補人們對太陽系形成過程認知上的一段空白。

【圖:美國太空總署;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】



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