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冥王星的衛星冥衛一上的裂縫可能是冰凍地下海洋的證據

時間：2025-12-10 03:48:58 來源：網絡整理編輯：綜合

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矮行星冥王星(左)和它最大的衛星卡戎的藝術作品。(Image credit: Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images)神秘的地球uux.cn）據

矮行星冥王星(左)和它最大的衛星卡戎的藝術作品。(Image credit: Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images)
（神秘的衛星地球uux.cn）據美國太空網（By Robert Lea）：冥王星的大衛星冥衛一的冰冷火山作用及其表面的斷裂帶可能是由次表層凍結的海洋沖破薄冰殼造成的。
新的裂縫模型表明，當卡戎的冰凍內部海洋凍結時，它可能會沿著它的地下的證中部形成深而長的凹陷，但這可能意味著外殼比目前預測的海洋月球歷史上的某個時間點更薄。這些模型還表明，冥王冥衛在卡戎的衛星北半球，含有冰、裂縫水和其他物質的冰凍低溫火山不太可能爆發。
當美國宇航局的地下的證新視野號飛船在2015年訪問冥王星-卡戎系統時，卡戎的海洋冰冷地質特征令科學家感到震驚，此前他們認為卡戎是冥王冥衛一個惰性的冰球。從那時起，衛星由西南研究所(SwRI)研究人員領導的裂縫科學小組一直在調查新視野號的數據，試圖發現這些寒冷地質特征的原因。
團隊成員和SwRI研究員Alyssa Rhoden是冰衛星的地球物理學專家，特別是那些擁有自己的海洋的衛星。
“地質解釋和熱軌道演化模型的結合意味著卡戎有一個最終凍結的地下液態海洋，”她在一份聲明中說(在新標簽中打開)。“當內部海洋結冰時，它會膨脹，在其冰冷的外殼中產生巨大的應力，并給下面的水加壓。我們懷疑這是卡戎大峽谷和低溫火山流的來源。”
羅登模擬了當卡戎下面的海洋凍結時，其冰殼中的裂縫是如何形成的，以更好地了解這個衛星表面和內部的演變。模型中考慮的海洋由水、氨以及兩者的混合物組成。盡管氨可以充當防凍劑，高濃度可以幫助保持液態海洋的持續時間，羅登發現海洋的不同成分對他們的結果沒有實質性的影響。
當冰凍的海洋對卡戎的外殼施加壓力時，裂縫穿透了整個外殼。隨著海洋體積的增加，它對上面的液體施加了壓力，導致液體通過裂縫噴發到卡戎表面。
該團隊尋找條件，使裂縫完全穿透卡戎的冰殼，連接地表水和地下水，以允許海洋來源的低溫火山作用。這揭示了當前圍繞冥王星的衛星演化的理論可能是不正確的。這是因為這些理論表明，卡戎冰殼太厚，無法被海洋凍結產生的應力完全破裂。
冥王星的衛星冥衛一上的裂縫可能是冰凍地下海洋的證據

一張卡戎的圖片，標簽顯示其表面有裂縫，這可能是由內部海洋凍結造成的。(Image credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest)
羅登說:“要么當水流發生時，卡戎的冰殼厚度不到6英里(10公里)，而不是顯示的60英里或100公里以上，要么表面在噴發過程中沒有與海洋直接連通。”“如果冥衛一的冰殼薄到足以完全破裂，這將意味著比冥衛一相遇半球上的峽谷所顯示的更多的海洋凍結。”
這些峽谷沿著橫跨卡戎表面的全球構造帶延伸，分隔了月球的南北地質區域。該團隊的模型表明，峽谷可能始于月球冰殼的裂縫，這些裂縫并沒有一直延伸到海洋，這意味著它們是在低溫火山作用導致的裂縫之后，當卡戎的外殼增厚時形成的。
如果未來的任務在月球半球發現更多更大的擴展特征，卡戎的低溫火山作用源于冰凍海洋的想法可能會得到證實。這些沒有被“新視野”發現的特征，將支持卡戎的海洋比預期的更厚，外殼更薄的觀點。
“海洋凍結也預示著一系列的地質活動，其中海洋來源的低溫火山作用在應變產生的構造作用之前停止，”羅登說。"對卡戎的地質記錄進行更詳細的分析可能有助于確定這種情況是否可行。"
該團隊的研究發表在雜志《伊卡洛斯》上。

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