冥王星上存在兩個(gè)可能是低溫火山的特征。在這張由美國(guó)宇航局新視野號(hào)飛船于2015年7月拍攝的星上尋常彩色增強(qiáng)冥王星圖像中，它們位于心形Sputnik Planitia的石坑山兩側(cè)。鳴謝:uux.cn/美國(guó)宇航局/約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室(JHUAPL) /西南研究所(SwRI)
（神秘的座超地球uux.cn）據(jù)今日宇宙（卡羅琳·柯林斯·彼得森）：有超低溫火山的冥王星？為什么不呢！所有的冥王元素都在那里，只是星上尋常不是我們通常認(rèn)為的火山。冷火山是石坑山冥王星表面看起來(lái)如此的原因。最近的座超一篇研究論文解釋了為什么冥王星可能是太陽(yáng)系中最新發(fā)現(xiàn)的超級(jí)火山的所在地。
行星科學(xué)家戴爾·克魯謝克和一群同事一直在研究冥王星上一個(gè)叫做基拉澤隕石坑的冥王奇怪特征。它的星上尋常存在引發(fā)了許多問題，關(guān)于冥王星內(nèi)部發(fā)生了什么來(lái)創(chuàng)造這種奇怪的石坑山景觀。研究人員最近發(fā)表了一篇論文，座超探索了這一區(qū)域，冥王并為其出現(xiàn)提供了解釋。星上尋常這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在預(yù)印服務(wù)器arXiv上。石坑山
內(nèi)部作用驅(qū)動(dòng)低溫火山作用
該小組強(qiáng)烈暗示基拉澤是一座超級(jí)低溫火山。低溫火山作用是將冰“熔巖”送到冥王星表面的過(guò)程。我們已經(jīng)在外太陽(yáng)系看到過(guò)它，在木星、土星、天王星和海王星的一些衛(wèi)星上。就像地球上火山活動(dòng)的“姐妹”形式一樣，某種加熱會(huì)融化地幔物質(zhì)，最終會(huì)逃逸到地表。我們習(xí)慣于看到巖石熔巖。然而，如果條件合適，冰和水也可以充當(dāng)“熔巖”。
這就是冥王星出現(xiàn)的原因，因?yàn)榈蜏鼗鹕阶饔玫臈l件已經(jīng)成熟。在2015年新視野號(hào)飛越冥王星期間，幾個(gè)特征引起了科學(xué)家的注意，它們可能是低溫火山區(qū)。其中包括一個(gè)叫做維吉爾福薩的地區(qū)。它位于Sputnik Planitia的一側(cè)，這是冥王星上一個(gè)突出的心形表面特征。基拉澤位于心臟右“葉”的頂部，它的出現(xiàn)確實(shí)引起了克魯謝克和他的同事們對(duì)其成因的爭(zhēng)論。

土星的衛(wèi)星恩克拉多斯的火山活動(dòng)。這張卡西尼窄角相機(jī)拍攝的照片橫跨恩克拉多斯的南極和它的間歇泉。鳴謝:uux.cn/美國(guó)宇航局/JPL加州理工學(xué)院/空間科學(xué)研究所
映射基拉澤
新視野號(hào)在2015年飛越冥王星時(shí)獲得了冥王星的圖像和光譜。基拉澤有一件事變得很明顯，那就是它周圍散布著水冰。這很不尋常，因?yàn)榧淄楹偷采w了冥王星的大部分表面。因此，一片水冰圍繞著一個(gè)看起來(lái)奇怪的特征似乎不尋常。不僅如此，冰中還含有一種氨化合物。某種活動(dòng)把水氨混合物從地表深處帶了上來(lái)。但是什么？
根據(jù)克魯謝克的說(shuō)法，加熱是罪魁禍?zhǔn)住！皩?duì)于冥王星來(lái)說(shuō)，內(nèi)部熱量預(yù)計(jì)也是在地表一些地方看到的火山活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，但我們不知道地下是否有水和各種化學(xué)物質(zhì)的全球海洋，或者只是冥王星形成時(shí)留下的水和化學(xué)物質(zhì)的口袋，并有一個(gè)炎熱的內(nèi)部，”他說(shuō)。“這是下一代行星科學(xué)家要解決的一個(gè)謎。”
除了火山作用，克魯謝克和他的團(tuán)隊(duì)考慮了基拉澤是某種扭曲的撞擊坑的可能性。因此，他們也檢查了表面特征，尋找其他起源的跡象。除了表面物質(zhì)，該地區(qū)的形態(tài)顯示了構(gòu)造活動(dòng)的證據(jù)。有斷裂構(gòu)造和塌陷坑，其整體火山口形狀是扭曲的。這并不一定指向撞擊源，那么在基拉澤發(fā)生了什么？答案在于冥王星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

冥王星表面特征的標(biāo)記地圖，包括地球上的維吉爾福薩區(qū)(另一個(gè)低溫火山區(qū))。在這張地圖上，基拉澤位于斯普特尼克星球的右側(cè)，斯雷普尼爾福薩的左側(cè)。鳴謝:uux.cn/新視野/美國(guó)宇航局
冥王星，從里到外
冥王星是一個(gè)包裹在巖石核心周圍的冰體。地球的大部分“基石”是水冰。托林斯的“污染物”覆蓋了甲烷和氮的表面冰。Tholins是碳?xì)浠衔铮谴髿庵械臍怏w和表面的冰受到宇宙射線和其他輻射的轟擊而產(chǎn)生的。行星科學(xué)家的重要工作是觀察冥王星上所有不同的表面單元，并弄清楚它們是如何形成的。低溫火山作用當(dāng)然是地表“微積分”的一個(gè)重要部分。
冥王星發(fā)生低溫火山作用是因?yàn)槟承〇|西加熱了內(nèi)部并將水冰送到表面。地核內(nèi)部元素的放射性衰變是加熱最明顯的解釋。如果是這樣的話，它可能會(huì)創(chuàng)造一個(gè)液態(tài)水的海洋或者一袋袋的冰水。一些科學(xué)家認(rèn)為水冰(或冰泥)包圍著地核。

這是冥王星內(nèi)部的大概模型。鳴謝:uux.cn/新視野任務(wù)
冥王星表面的線索
有趣的是，表面上有些地方有水冰，混合著氨。這種混合物似乎來(lái)自行星內(nèi)部。有趣的是，氨降低了水的冰點(diǎn)，這使得水以冰冷的“巖漿”形式流過(guò)普魯東冷火山。
克魯謝克指出，氨也可以是氨化鹽或水合物的形式。還不完全清楚它起源于哪里。他認(rèn)為這是大約45億年前冥王星(以及太陽(yáng)系中大多數(shù)其他天體)凝聚成的原始物質(zhì)混合物的一部分。
冥王星不是唯一存在氨的地方，只是最遙遠(yuǎn)的地方(目前為止)。“我們?cè)陧f伯太空望遠(yuǎn)鏡(尚未發(fā)表)獲得的許多外海王星物體的光譜中發(fā)現(xiàn)了某種氨的證據(jù)，它顯然是行星和小天體中無(wú)處不在的成分，”他在一封電子郵件中寫道。“它也是益生元分子的重要組成部分，如合成氨基酸前體的實(shí)驗(yàn)室研究所示。”

冥王星上基拉澤隕石坑區(qū)域的高分辨率圖像(左)和這些表面單元的空間分布圖。鳴謝:uux.cn/艾爾·埃姆蘭，美國(guó)宇航局/JPL
了解冥王星上的基拉澤
基拉澤結(jié)構(gòu)直徑約44公里，位于冥王星上一個(gè)名為隼鳥Terra的亞區(qū)域。在團(tuán)隊(duì)論文中，它被描述為“一座超級(jí)低溫火山，有一個(gè)復(fù)活的火山口，有一次或多次噴發(fā)的歷史，噴射出一千公里的低溫熔巖，可能還有未知數(shù)量的較小規(guī)模的噴發(fā)。”
在他們的論文中，克魯謝克的團(tuán)隊(duì)討論了基拉澤的可能原因，包括它源于一些古老的影響。然而，新鮮冰的存在和厚厚的索林層的缺乏是更多指向該地區(qū)和維吉爾福薩火山活動(dòng)的一些線索。
那么基拉澤是什么時(shí)候在冥王星上形成的呢？
很有可能基拉澤相對(duì)年輕。它肯定沒有地表的其他部分古老。該小組認(rèn)為它的爆發(fā)活動(dòng)發(fā)生在過(guò)去的幾百萬(wàn)年里。線索就在表面覆蓋物中。如果基拉澤很古老，你可能會(huì)在最明顯的特征上看到某種堆積的表層。如果大氣中的有機(jī)塵埃顆粒雨在地球上持續(xù)沉降，這將是真的。
“我們對(duì)冥王星上煙霧顆粒的形成和沉降時(shí)間有很好的了解，”他指出，“如果基拉澤結(jié)構(gòu)已經(jīng)在那里存在了數(shù)十億年，煙霧顆粒將掩蓋新視野號(hào)飛船在2015年探測(cè)到的水冰光譜信號(hào)。因此，結(jié)論是它是最近才形成的。”
對(duì)于“最近”，研究小組認(rèn)為暴露的水冰可能只有幾百萬(wàn)年的歷史。它們可能不僅僅來(lái)自一次大爆發(fā)。冥王星上的超級(jí)低溫火山自形成以來(lái)可能已經(jīng)噴發(fā)過(guò)多次。它的存在，以及最近對(duì)維吉爾福薩火山活動(dòng)的研究，給了未來(lái)的研究者一些非常重要的線索，因?yàn)樗麄冊(cè)噲D了解這個(gè)世界的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。