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得益于气体绝缘层,冥王星可能拥有一个液态地下海洋

科普小知识2021-10-18 10:51:24
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据外国媒体报道,如果冥王星地下有海洋,那为什么它没有冻结成固体?根据日本北海道大学和其他地方的研究人员设计的计算机模拟,如果地球的地下海洋仍然是液体,很可能是由于一层绝缘气体。

得益于气体绝缘层,冥王星可能拥有一个液态地下海洋

2015年7月,美国宇航局的新视野号飞越冥王星,改变了这颗矮行星和寒冷的太阳系外其他物体的许多观点。一个有趣的发现是,这个赤道的、得克萨斯大小的白色椭球盆地被称为史泼尼克平原,在其冰表面下可能有一片泥泞的海洋。

这是一个有趣的想法,但它提出了一个问题:它怎么可能存在于像冥王星一样远离太阳的行星上?冥王星没有熔化的核心,也不在一颗可以被潮汐力加热的巨大行星附近。根据数学计算,这样的海洋应该在几十亿年前就被冻结了。如果在史泼尼克平原下面有一个海洋,它应该已经被冻结了,上面的冰帽会坍塌在上面。

得益于气体绝缘层,冥王星可能拥有一个液态地下海洋

现在,来自东京工业大学、德岛大学、大阪大学、神户大学和加州大学圣克鲁斯分校的科学家们通过研究发现,在冰盖和浑浊的海洋之间有一个气体水合物层,它可以维持普卢顿海洋的液态。

天然气水合物是一种特殊形式的水,冰形成一个水晶笼子,像甲烷这样的气体可以被*在里面。这种水合物具有高粘度和低热导率,换句话说,它们可以具有良好的保温效果。据了解,水合物在地球上非常常见,在地球的深海海底有6400亿吨甲烷水合物。

这种计算模拟覆盖了46亿年的时间尺度,或者说太阳系形成的新研究表明,冥王星的地下海洋没有气体水合物层,已经冻结成固体数亿年了,但是有了它,地下海洋可以保持液态。此外,天然气水合物还能在10亿年内保护海洋免受均匀冰厚的影响。

得益于气体绝缘层,冥王星可能拥有一个液态地下海洋

研究小组指出,模拟结果表明,水合物中的甲烷来自冥王星的岩石核心,这可能是冥王星大气中甲烷含量低、氮含量高的部分原因。此外,这种被覆盖的地下海洋可能非常常见。

北海道大学研究小组负责人Kamata顺一说:“这可能意味着宇宙中的海洋比以前想象的要多,这使得外星生命的存在更有可能。”。