冥王星上一个不寻常的陨石坑可能是一座超级火山

冥王星有超级冰火山?为什么不!所有元素都在那里，只是与我们通常认为的火山不同。冰火山是冥王星表面看起来如此的原因。最近的一篇研究论文解释了为什么冥王星可能是太阳系中最新发现的超级火山的所在地。

行星科学家戴尔·克鲁克尚克和一群同事一直在研究冥王星上一个名为基拉泽陨石坑的奇怪特征。它的存在引发了很多关于冥王星内部发生了什么造成这种奇怪景观的疑问。研究人员最近发表了一篇论文，探索该区域并对其出现提供了解释。该研究已发表在预印本服务器arXiv上。

内部作用驱动低温火山活动

该团队强烈建议基拉泽是一座超级冰火山。冰火山作用是将冰“熔岩”发送到冥王星表面的过程。我们已经在太阳系外层、木星、土星、天王星和海王星的一些卫星中看到了它。就像地球上火山活动的“姐妹”形式一样，某种加热会熔化地幔物质，最终会逃逸到地表。我们已经习惯了看到岩石熔岩。然而，如果条件合适的话，冰和水也可以充当“熔岩”。

这就是冥王星发挥作用的地方，因为低温火山活动的条件已经成熟。2015年新视野号飞越冥王星期间，一些可能存在冰火山区域的特征引起了科学家的注意。其中包括一个名为VirgilFossae的地区。它位于斯普特尼克平原的一侧，这是冥王星上一个突出的心形表面特征。Kiladze位于心脏右“叶”的顶部，它的出现确实引起了Cruikshank和他的同事们争论其原因。

绘制基拉泽地图

新视野号在2015年飞越冥王星时获取了冥王星的图像和光谱。有关基拉泽的一件事立即变得显而易见，那就是它周围散布着水冰。这是不寻常的，因为甲烷和氮冰覆盖了冥王星的大部分表面。因此，围绕着一个看起来奇怪的特征的一块水冰似乎很不寻常。不仅如此，冰中还含有氨化合物。某种活动将水-氨混合物从地表深处带上来。但什么?

根据克鲁克香克的说法，暖气是罪魁祸首。“对于冥王星来说，内部热量预计也将成为地表某些地方火山活动的驱动因素，但我们不知道是否存在地下全球海洋的水和各种化学物质，或者只是一些水和化学物质留下的区域从冥王星形成并具有炽热内部的那一刻起，”他说。“这是下一代行星科学家需要解决的谜团。”

除了火山作用之外，克鲁克香克和他的团队还考虑了基拉泽可能是某种扭曲的撞击坑。因此，他们还检查了表面特征是否有其他来源的迹象。除了表面物质外，该地区的形态也显示出构造活动的证据。存在断层构造和塌陷坑，火山口整体形状扭曲。这并不一定表明撞击起源，那么基拉泽发生了什么?答案在于冥王星的内部结构。

冥王星表面特征的标记地图，包括行星上的VirgilFossae区域(另一个冰火山区域)。在这张地图中，基拉泽位于人造卫星平原的右“瓣”附近和斯莱普尼尔峡谷的左侧。图片来源：新视野号/美国宇航局

冥王星，从内到外

冥王星是一个包裹着岩石核心的冰体。地球的大部分“基岩”是水冰。托林的“污染物”覆盖了甲烷和氮气表面的冰。托林是大气中的气体和表面的冰受到宇宙射线和其他辐射轰击时产生的碳氢化合物。行星科学家的一项重要工作是观察冥王星上所有不同的表面单元并弄清楚它们是如何形成的。冰火山活动无疑是地表“演算”的重要组成部分。

冥王星发生低温火山活动是因为冥王星内部有某种物质加热并将水冰输送到地表。核心内元素的放射性衰变是对加热最明显的解释。如果是这样，它可能会形成液态水海洋或泥泞的水冰。一些科学家认为水冰(或冰雪)围绕着核心。

有趣的是，表面有些地方有一些水冰，其中混有氨。这种混合物似乎来自行星内部。有趣的是，氨降低了水的冰点，使其能够以冰冷的“岩浆”形式流过冥王星冰火山。

Cruikshank指出，氨也可以是氨化盐或水合物的形式。目前还不完全清楚它的起源。他认为，它是大约45亿年前冥王星(以及太阳系中的大多数其他天体)凝结而成的原始物质混合物的一部分。

冥王星并不是唯一存在氨的地方，只是距离最远的地方(到目前为止)。他在一封电子邮件中写道：“我们在韦伯太空望远镜(尚未发表)获得的众多海王星天体的光谱中发现了某种氨的证据，它显然是行星和小天体中普遍存在的组成部分。”。“正如合成氨基酸前体的实验室研究所示，它也是益生元分子的极其重要的组成部分。”

Kiladze结构直径约44公里，位于冥王星上一个名为HayabusaTerra的分区。在团队论文中，它被描述为“一座带有复活破火山口的超级冰火山，历史上曾发生过一次或多次喷发，喷射出数千公里的冰熔岩，并且可能还发生过数量未知的小规模喷发。”

在他们的论文中，克鲁克香克的团队讨论了基拉泽的可能成因，包括它源于一些古老的撞击。然而，新鲜冰的存在和缺乏厚厚的托林层是一些线索，更多地表明该地区和维吉尔窝中存在低温火山活动。

那么基拉泽是什么时候在冥王星上形成的呢?

基拉泽很可能相对年轻。它当然不像地表其他地方那么古老。研究小组认为，它的喷发活动发生在过去的几百万年里。线索就在表面覆盖物中。如果基拉泽很古老，你会期望在最明显的特征上看到某种堆积的表面层。如果大气中的有机尘埃粒子在地球的年龄中不断沉降，那么这种情况就会成立。

“我们对冥王星上烟雾颗粒的形成和沉降时间有一个很好的了解，”他指出，“如果基拉泽结构在那里呆了数十亿年，烟雾颗粒将掩盖冥王星探测到的水冰光谱特征。2015年新地平线号航天器。因此，结论是它是相对较新形成的。”

通过“最近”，研究小组认为暴露的水冰块可能只有几百万年的历史。而且它们可能不仅仅是来自一次大喷发。冥王星上的这座超级冰火山自形成以来可能已经喷发过多次。它的存在以及最近在VirgilFossae进行的火山活动研究为未来的研究人员寻求了解这个世界的内部结构提供了一些非常重要的线索。

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