冥王星内部存在海洋的更多证据

本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点

冥王星最引人注目的方面之一——首次在2015年新视野号飞掠期间看到——是被称为斯普特尼克平原的大型“心形”特征。

这片由冰冻物质组成的反光平原大约跨越1000公里乘以800公里，位于冥王星的北半球，从大约北纬45度延伸到赤道。它的成分包括大量的固态氮，以及一些固态一氧化碳和甲烷。它的纹理各异，但在一些区域，似乎有物质向上对流——涌入到引人注目的多边形特征中。

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关于斯普特尼克平原起源的一个工作假设是，过去另一个物体的撞击形成了一个陨石坑，随后陨石坑被新鲜物质填充（可能充当了蒸发气体的冷阱）——这有助于解释平原相对光滑且地质年龄较轻的表面。

Johnson 等人在《地球物理研究快报》上发表的一项新研究支持了这一假设，但也表明，观测到的斯普特尼克平原的特性需要冥王星内部存在一个深层的液态水海洋——一个大约100公里厚的水层。

作者模拟了通过巨型撞击形成斯普特尼克平原的过程。将一个巨大的物体撞击冥王星，计算机模型首先产生一个250公里深的碗状陨石坑，中心物质“隆起”，达到与地表上方相似的距离。

随着这种极端剧烈的事件展开，研究人员寻找方法来匹配斯普特尼克平原区域提出的“正质量异常”（或重力异常）。换句话说，该区域的质量可能比冥王星外壳的平均等效区域的质量更大。这种质量异常将有助于解释为什么斯普特尼克平原与冥王星的潮汐轴对齐——这是由于与它的卫星卡戎的引力相互作用。

一个可能的答案是，撞击后，高密度的液态水涌上来，取代了斯普特尼克平原陨石坑的质量，随后陨石坑被固态氮填充，使其获得重要的正质量异常。为了维持这种情况，液态水海洋必须仍然存在。

最好的推测是一个大约100公里厚的内部海洋层，盐度约为30%——这大约是地球死海的盐度。为了达到如此高的盐度，内部的水必须与冥王星的岩石核心相互作用——类似于土卫二和木卫二内部咸水的类似情景。

如果冥王星真的维持着一个黑暗的海洋，那么这又为重新思考我们所认为的太阳系潜在宜居带增加了一个佐证。