矮行星冥王星(左)和它最大的衛(wèi)星卡戎的藝術(shù)作品。(Image credit: Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images)
（神秘的衛(wèi)星地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（By Robert Lea）：冥王星的大衛(wèi)星冥衛(wèi)一的冰冷火山作用及其表面的斷裂帶可能是由次表層凍結(jié)的海洋沖破薄冰殼造成的。
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當(dāng)美國(guó)宇航局的地下的證新視野號(hào)飛船在2015年訪問(wèn)冥王星-卡戎系統(tǒng)時(shí)，卡戎的海洋冰冷地質(zhì)特征令科學(xué)家感到震驚，此前他們認(rèn)為卡戎是冥王冥衛(wèi)一個(gè)惰性的冰球。從那時(shí)起，衛(wèi)星由西南研究所(SwRI)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的裂縫科學(xué)小組一直在調(diào)查新視野號(hào)的數(shù)據(jù)，試圖發(fā)現(xiàn)這些寒冷地質(zhì)特征的原因。
團(tuán)隊(duì)成員和SwRI研究員Alyssa Rhoden是冰衛(wèi)星的地球物理學(xué)專(zhuān)家，特別是那些擁有自己的海洋的衛(wèi)星。
“地質(zhì)解釋和熱軌道演化模型的結(jié)合意味著卡戎有一個(gè)最終凍結(jié)的地下液態(tài)海洋，”她在一份聲明中說(shuō)(在新標(biāo)簽中打開(kāi))。“當(dāng)內(nèi)部海洋結(jié)冰時(shí)，它會(huì)膨脹，在其冰冷的外殼中產(chǎn)生巨大的應(yīng)力，并給下面的水加壓。我們懷疑這是卡戎大峽谷和低溫火山流的來(lái)源?！?br>羅登模擬了當(dāng)卡戎下面的海洋凍結(jié)時(shí)，其冰殼中的裂縫是如何形成的，以更好地了解這個(gè)衛(wèi)星表面和內(nèi)部的演變。模型中考慮的海洋由水、氨以及兩者的混合物組成。盡管氨可以充當(dāng)防凍劑，高濃度可以幫助保持液態(tài)海洋的持續(xù)時(shí)間，羅登發(fā)現(xiàn)海洋的不同成分對(duì)他們的結(jié)果沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的影響。
當(dāng)冰凍的海洋對(duì)卡戎的外殼施加壓力時(shí)，裂縫穿透了整個(gè)外殼。隨著海洋體積的增加，它對(duì)上面的液體施加了壓力，導(dǎo)致液體通過(guò)裂縫噴發(fā)到卡戎表面。
該團(tuán)隊(duì)尋找條件，使裂縫完全穿透卡戎的冰殼，連接地表水和地下水，以允許海洋來(lái)源的低溫火山作用。這揭示了當(dāng)前圍繞冥王星的衛(wèi)星演化的理論可能是不正確的。這是因?yàn)檫@些理論表明，卡戎冰殼太厚，無(wú)法被海洋凍結(jié)產(chǎn)生的應(yīng)力完全破裂。

一張卡戎的圖片，標(biāo)簽顯示其表面有裂縫，這可能是由內(nèi)部海洋凍結(jié)造成的。(Image credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest)
羅登說(shuō):“要么當(dāng)水流發(fā)生時(shí)，卡戎的冰殼厚度不到6英里(10公里)，而不是顯示的60英里或100公里以上，要么表面在噴發(fā)過(guò)程中沒(méi)有與海洋直接連通。”“如果冥衛(wèi)一的冰殼薄到足以完全破裂，這將意味著比冥衛(wèi)一相遇半球上的峽谷所顯示的更多的海洋凍結(jié)。”
這些峽谷沿著橫跨卡戎表面的全球構(gòu)造帶延伸，分隔了月球的南北地質(zhì)區(qū)域。該團(tuán)隊(duì)的模型表明，峽谷可能始于月球冰殼的裂縫，這些裂縫并沒(méi)有一直延伸到海洋，這意味著它們是在低溫火山作用導(dǎo)致的裂縫之后，當(dāng)卡戎的外殼增厚時(shí)形成的。
如果未來(lái)的任務(wù)在月球半球發(fā)現(xiàn)更多更大的擴(kuò)展特征，卡戎的低溫火山作用源于冰凍海洋的想法可能會(huì)得到證實(shí)。這些沒(méi)有被“新視野”發(fā)現(xiàn)的特征，將支持卡戎的海洋比預(yù)期的更厚，外殼更薄的觀點(diǎn)。
“海洋凍結(jié)也預(yù)示著一系列的地質(zhì)活動(dòng)，其中海洋來(lái)源的低溫火山作用在應(yīng)變產(chǎn)生的構(gòu)造作用之前停止，”羅登說(shuō)。"對(duì)卡戎的地質(zhì)記錄進(jìn)行更詳細(xì)的分析可能有助于確定這種情況是否可行。"
該團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)表在雜志《伊卡洛斯》上。