冥王星地下海洋不封冻原因：存在地下气体绝缘层

这是2015年7月新视野探测器返回的冥王星图像。图像中的大片白色区域是“普特尼克平原”

科学家们相信在冥王星的冰冻表面下有一个地下海洋，他们也相信这样一个地下冰冻海洋在宇宙中非常普遍。

但是为什么这样一个地下海洋不会冻结呢？毕竟，冥王星不是很大。在最近的一项研究中，科学家推测有一层气体绝缘层将冥王星的地下海洋与外部低温环境隔离开来，从而实现了一定程度的隔热。研究人员认为，类似的现象在其他类似的行星上应该很常见。

该研究的主要作者，日本北海道大学的法勒·詹姆斯·田教授在一份媒体声明中说:“这可能意味着宇宙中的海洋比我们最初想象的更普遍，正因为如此，外星生命的可能性将变得更高。”

冥王星下存在海洋的证据之一来自冥王星表面的所谓“人造卫星普尼克平原”，这是一个直径超过1000公里的巨大心形平原。表面覆盖着一层巨大的白色氮冰。在2015年美国“新视野”探测器传回的冥王星的所有近距离图像中，这种独特的“爱”已经成为冥王星最显著的表面特征。

新视野号的观测显示，普特尼克平原与冥王星的潮汐力方向相同。在这个方向上，冥王星最大的卫星，冥王星的卫星冥王星，卡戎，对冥王星施加了最大的潮汐力。科学家认为冥王星的形成是由于在“普特尼克平原”附近存在一些额外的质量集中区。

这种额外的质量集中是如何产生的？先前的研究表明，这种情况可能是由于“普特尼克平原”及其下的海洋上积累了大量的氮冰造成的。在古代，在一次彗星撞击事件形成了一个巨大的撞击盆地(后来成为“普特尼克平原”)之后，海洋中的大量水涌出并冻结，导致大量水集中在这一地区。

然而，经过46亿年的漫长岁月，这个地下海洋还能保持液态吗？毕竟，冥王星作为一颗矮行星，绕着太阳转，不像木卫一和土卫二绕着气态巨行星转，所以它可以被巨行星施加的强大潮汐力加热。正是因为这种加热机制，木卫一和土卫二才能够保存地下海洋的液体。

在最近的这项研究中，科学家给出了一个全新的解释:法勒·詹姆斯·田教授和他的同事们想象了一层所谓的“气体水合物”，这是一种类似于冰的固体，但是大量的气体被截留在水分子之间的空隙中，而这种神奇的物质层存在于冥王星的冰下。这样一层材料有什么明显的效果吗？

为了验证这一假设，法勒·詹姆斯·田教授的研究小组进行了一次计算机模拟演绎。结果出乎意料:假设没有这样的“气体层”，冥王星的地下海洋在短短几亿年内就完全冻结了。然而，在添加了这个“气体层”之后，冥王星上的地下海洋直到今天仍然是液态的。与此同时，研究还发现，这层物质还通过隔绝热量传导到地下深处，确保了冥王星表面的绝对低温环境，这可以解释在冥王星表面观察到的冰厚。

然而，这种设想的材料层是否存在，以及目前在该材料层中水分子之间捕获的气体成分是什么，仍然不确定。研究小组更倾向于考虑甲烷，主要是因为冥王星的大气中含有大量的甲烷。相关研究论文发表在5月20日出版的《自然地球科学》杂志上。(晨风)