最近的兩項研究著眼於早期冥王星可能在其表面之下藏有海洋。儘管地下海洋的概念早於2015年已經提過,但對新數據的分析為這一想法提供了新的證據。
熱啟動與冷啟動
一項名為「 爆炸後不久的冥王星上海洋的相似性 」的研究使用了冥王星圖像來研究行星形成過程中的一個關鍵問題:冥王星是否會發冷,緩慢地聚集巖石和冰粒?還是在熱啟動時形成的速度更快,累積的熱量多於散失到太空的熱量?兩種情況都對冥王星是否有能力在冰冷的表面容納早期海洋產生關鍵影響。
如果冥王星是在冷啟動的情況下形成的,研究人員將期望看到冥王星表面壓縮特徵的證據。擴展功能將指向熱啟動方案。每種情況都可以以不同的方式支撐地下海洋。
早期正在凍結的海洋預示著全球範圍的早期擴展,相反,早期的冰殼融化形成海洋會產生壓縮特性。
從返回的圖像,研究人員發現的伸展功能初步證據,根據冥王星上火山口數據顯示,這些功能已有40億年的歷史了,這些正是您期望看到的熱啟動模型是否正確的功能。迄今為止,尚未在冥王星的表面上找到相關的壓縮特點。
早期形成的模型預測,冥王星會通過重力壓縮和核中的放射性衰變經歷一段時間的變暖,隨後隨著冰的凍結和膨脹而廣泛擴展。
但是熱啟動模型會在很短的時間內(不到30000年)形成冥王星。如果冥王星快速形成,那麼來自衝擊添加材料的熱量會使冥王星變暖的速度快於向太空輻射的能量,其他試圖解釋為什麼這麼多柯伊伯帶天體都有衛星的小組表明,柯伊伯帶天體必須快速形成。這兩個非常獨立的方法指向相同的答案真是太好了。
確實,編隊環境可能偏愛熱啟動,實際上,很難為冷啟動辯護,因為能源太多,放射性元素衰變和形成了卡戎的影響。」
儘管有幾條證據指向冥王星的地下海洋,但它們並沒有像卡西尼號太空飛行器在土星衛星土衛二上看到的羽流那樣確定,也不像伽利略號太空飛行器在木星衛星歐羅巴上發現的磁感應證據那樣。
如果冥王星的熱啟動理論是正確的,那麼如果我們決定訪問它們,我們應該在Eris,Haumea和其他Kuiper Belt天體上看到類似的擴展特徵。
在2015年飛越時,新視野號僅以低解析度看到了冥王星面對卡戎的半球。不過,研究小組進行的模擬顯示,直徑400公裡的撞擊器以約2km/s的速度撞擊冥王星,再加上150公裡深的古老地下海洋,將有助於解釋我們今天見到的表面特徵。
當一個大物體撞入一個世界時,撞擊會釋放出地震波,並傳播到正好相反的一側,因此,世界的內部結構決定了地震波在與撞擊相對的區域中造成的破壞程度。
對冥王星上所見特徵的分析以及研究中的影響模擬,使我們能夠窺視冥王星內部,並對其結構以及地下海洋的可能存在和性質施加限制。
未來的看法
我們會回到冥王星嗎?在2015年新視野衛星通過期間,我們僅以高解析度看到了其半球之一。新視野衛星數據返回,還需要一些時間:「新視野」號旅行了近十年,之後才朝冥王星飛行。即使是現在,研究人員仍在尋找「新視野」的飛行路線,以尋找可能的第三個飛越目標。