马里兰州劳雷尔市，应用物理实验室——根据“新视野号”团队今天早上下载的首批高分辨率图像显示，冥王星及其最大的卫星卡戎星的表面布满了峡谷，山峦起伏，并且几乎没有陨石坑，呈现出出乎意料的活跃状态。任务科学家们形容这些发现几乎是自相矛盾的，因为人们一直认为这两颗星球太小，无法维持像地球上驱动地质活动的内部热量，而且它们也没有经历外太阳系其他天体上驱动此类活动的潮汐加热。“团队成员一直兴奋不已，”副项目科学家凯茜·奥尔金在新闻发布会上表示。“看看这个！看看那个！这太令人惊叹了！”
人们很容易说教科书需要重写，但就卡戎星而言，人们知之甚少，以至于几乎没有关于它的教科书。就在昨天，科学家们还将其描述为像地球的月球一样古老、布满陨石坑的地形。今天，在展示分辨率约为每像素2.3公里的全球图像时，奥尔金提请注意绵延1000公里的地堑和悬崖，以及深达10公里的峡谷。一些区域几乎没有陨石坑，这表明它们的地质年龄非常年轻，几乎没有受到撞击的侵蚀。黑暗、红色的极地帽——非正式地命名为“魔多”——似乎在某些地方被撞击击碎，这表明黑暗的覆盖层只是一层薄薄的表层。
这张照片是在77万公里高度拍摄的，展示了冥王星表面一小部分区域，揭示了小至400米的特征。高耸的山脉点缀在这片没有陨石坑的地貌上，表明地表非常年轻——只有大约1亿年的历史。
图片来源：NASA/约翰·霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究院
至于冥王星，研究团队放大了著名的“心形”区域的南部边缘——现在为了纪念冥王星的发现者，该区域被称为汤博区——分辨率约为390米。西南研究院的约翰·斯宾塞表示，该区域没有陨石坑，因此地质年龄一定小于1亿年。此外，该区域还耸立着可能高达3公里的山脉。它们的大小暗示了只有水冰才能提供的坚固性，在冥王星寒冷的表面上，水冰会像岩石一样坚硬。尽管只是间接证据，但这却是冥王星存在水冰的首个证据。
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近距离观察，冥王星的表面特征表明地质活动仍在进行，尽管研究团队尚未发现任何确凿的证据，例如间歇泉、喷发的冰火山或地表运动。冥王星和卡戎星被锁定在一个同步轨道上，始终以同一面朝向彼此，因此它们不会产生强大的潮汐力。因此，它们缺乏内部活动最明显的动力来源。斯宾塞说，它们无可辩驳地证明了“你不需要潮汐加热来驱动冰冷星球上持续的地质活动。”
“我们现在有一个孤立的小行星，在经历了45亿年后仍然显示出活动，”新视野号任务负责人艾伦·斯特恩（同样来自西南研究院）说。他补充说，这“让地球物理学家们不得不回到绘图板前”。
关于冥王星和卡戎星内部神秘热源的理论已经开始涌现。斯宾塞和其他团队成员推测，这些天体可能是由放射性同位素或形成时残留的热量驱动的。一个诱人的可能性是，残留热量的来源是地下水海洋。热量散失会导致海洋逐渐冻结，从而缓冲内部温度。科学家们多年来一直推测，矮行星可能蕴藏着这样的海洋。
今天的图像并未完全发挥探测器的分辨率。尚未看到的冥王星阳光照射半球的图像将能分辨出小至70米的细节，研究团队还在等待立体视图来确认该星球的地形起伏。
到目前为止，“新视野号”任务一直由“多样性”一词所诠释。没有人完全预料到冥王星，更不用说卡戎星，会如此活跃和多样化。“通常你会预期纬度会产生差异……但这并不能解释同一纬度内巨大的异质性，”洛威尔天文台的威廉·格伦迪在今天早些时候的新闻发布会上表示。即使是冥王星现在著名的心形区域，尽管在可见光下看起来很统一，但实际上是破碎的；彩色地图显示，它的两个叶瓣的成分差异很大，原因尚不清楚。
“新视野号”团队在冥王星系统中发现的所有地理多样性，都迫使他们对抗被熟悉的地球经验有力塑造的直觉。例如，水冰在冥王星上扮演着相对惰性的岩石或泥土的角色，因为它通常太冷而无法变成液体或气体。冥王星有三种可以在固态和气态之间循环的气体——氮气、一氧化碳和甲烷——而不是地球上只有一种（水），这可能会产生前所未有的复杂和低温的季节。蒸发和凝结循环很可能是在地表移动物质的主要方式。但发布的图像尚未显示出流体流动的迹象，例如蜿蜒的河床。也可能是这些物质也在多种晶相之间循环。
尽管今天的低分辨率红外光谱发布会被图像的光芒所掩盖，但它证实了令人惊讶的成分多样性。甲烷冰覆盖了冥王星的北极以及其赤道附近的一个黑暗斑点，尽管冰中混合了尚未确定的其他物质。早期基于地球的望远镜观测缺乏探测此类微妙之处的灵敏度和分辨率。
在应用物理实验室，今天的数据发布与昨天截然不同。成群结队的家属、NASA官员和其他支持者已经离开，停车场突然显得空旷了许多，激昂的探索宣言让位于对光谱学和工程学的深入讨论。科学家们在新闻办公室周围闲逛，以一种通常只有在喝了几杯烈酒后才会出现的兴高采烈的心情提供意见和反应。没有人能真正确定任何事情，每个评论都只是一条调查线的开始，这一事实改变了话语规则，扩大了进行轻松探索的可能性。由于缺乏描述这些新特征的学术语言，科学家们一直在努力寻找合适的词语。“它看起来像一堆带凹槽的东西，”斯宾塞说。“从技术上讲。”