研究人员表示，冥王星最大的卫星卡戎的地表之下也曾有过类似地球板块构造的过程，这是由冻结的冰核膨胀并使这个小世界的地壳破裂所驱动的。
利用2015年7月飞越冥王星和卡戎的新视野号探测器的数据，罗斯·拜尔和他在任务团队中的同事研究了卡戎表面的特征，以了解它们是如何形成的。他们注意到了一些与我们在地球上看到的情况相似之处：地球的地质活动是由漂浮在太妃糖状地幔上的巨大的地壳板块相互碰撞驱动的。科学家们发现，卡戎上的某些特征似乎也是以相同的方式形成的。
研究人员注意到，那里有看起来很像地球上的海底扩张带或裂谷的裂缝。科学家们还看到了被断层包围的下陷地表块体，称为地堑，以及一个地块相对于另一个地块垂直移动而形成的陡崖。[在壮观的新视频中飞跃冥王星卫星卡戎的巨大峡谷]
支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
但研究人员没有发现任何山脉形成的证据，这是地球上构造板块碰撞导致的过程。
美国宇航局艾姆斯研究中心的行星科学家、SETI研究所的首席研究员拜尔告诉 Space.com：“我们看到的是所有这些裂缝。在地球上，当你拥有板块构造时，一些板块会分开，但它们肯定会在其他地方碰撞，因为地球是一个球体。”
喜马拉雅山等地理特征直接说明了这种碰撞，这种碰撞的发生是因为地球的板块在其他地方正在分开，例如大西洋或东非裂谷，他说。
相比之下，“在卡戎上，我们只看到了伸展的特征，”拜尔说。“就好像我们看到的唯一的事情是地壳碎片彼此移开。”
行星科学家表示，他们认为卡戎曾经在主要由水冰组成的地壳下有一个液态地幔。当冰冻结时，它会膨胀，卡戎的地壳不得不伸展和破裂以适应这种膨胀，他们说。这不会发生在像地球那样的岩石上；大多数时候，熔融的岩石在变成固体时会收缩。
拜尔说：“从化学角度来看，卡戎的表面非常平淡，主要成分是水。” 来自新视野号和早期观测的数据显示了卡戎的平均密度。这个密度表明它可能有一个岩石核心，或者至少在这个小卫星的构成中存在一些岩石，但这将是总质量中的少数部分。
拜尔指出，目前的模型描述了卡戎的形成是由于一个原始冥王星与某个大型物体相撞并有效地分裂成两个大小不均的部分，其中一个将成为卡戎的结果。他说，最初的碰撞会产生一些热量，而卡戎核心中的放射性元素会产生更多的热量。最初，表面主要由水和一些氨组成，会冻结，但岩石核心和冰壳之间的层仍然是液体，他补充说。
亚利桑那州图森市行星科学研究所的高级科学家艾米·巴尔·姆林纳在电子邮件中告诉 Space.com，潮汐力也可能有助于保持卡戎地下海洋的液态，尽管在冥王星-卡戎系统中还没有关于该过程的良好模型。而且可能不需要大量的热量。“少量的氨（据我所知，已经在卡戎的表面检测到）可以显著降低水的冰点，”她说。“这使得卫星即使没有太多的热量也可以拥有海洋——但卡戎应该有相当数量的热量，因为它具有很高的岩石比例。”
无论热源是什么，卡戎都很小，相对于其体积，表面积很大。具有大量表面积的物体会更快地散发热量，这使得液态地幔最终冻结的可能性更大，可能在几百万年内冻结。研究表明，这颗卫星早期冻结的一个证据是陨石坑地形；陨石坑的数量表明，至少在过去 40 亿年里，地质活动并不多。
当卡戎的地幔冻结时，卫星的体积增大，拉伸了地壳。“所以这个解决方案就像一个松饼变大，”拜尔说。他说，这个过程形成了科学家们在新视野号图像中看到的山脊和裂缝的图案。
该团队的研究，目前正在印刷中，将发表在即将出版的《伊卡洛斯》杂志上。
版权 2017SPACE.com，一家 Purch 公司。保留所有权利。本材料不得发布、广播、重写或重新分发。