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冥王星的月亮是一台制冰机

一位艺术家对以冥王星为背景的卡戎的构思。Charon上描绘的羽状物和亮点被认为是由于从月球表面深处喷出的含氨水。

冥王星的卫星卡戎上的泥浆间歇泉显然在这个小世界上覆盖了冰晶,使其有点像外太阳系的制冰机。

一台非常非常慢的制冰机。

研究人员表示,水很可能以冰川般的速度慢慢流出,每10万年就会在1毫米深的冰层中重新注入Charon。

这一发现于今天宣布,并在7月10日出版的《天体物理杂志》上进行了详细报道,它暗示了卡戎内部的水冰,并对其他柯伊伯带天体产生了影响——这是一类位于海王星轨道之外的相对较小的岩石天体。

没有间歇泉或冰的照片。相反,天文学家在月球发出的光中发现了氨水合物和冰晶的光谱指纹后,才知道了冰的沉积。研究结果表明,来自卡戎号内部深处的含有氨的液态水正通过裂缝渗入月球寒冷的表面

研究人员排除了冰的其他可能机制,并得出结论,这一定是由于低温火山作用——液体和月球内部的喷发。

液体内部

如果卡戎的冰是太阳系诞生时遗留下来的“原始冰”,那么由于宇宙射线和太阳紫外线的轰击,它将失去天文学家现在观察到的晶体结构。如果冰是由陨石撞击月球表面造成的,那么就会观察到一组不同的化学指纹。

亚利桑那州立大学(ASU)的研究负责人Jason Cook说:“我们的光谱一直指向低温火山作用,它将液态水带到表面,在那里冻结成冰晶。”“这意味着卡戎的内部拥有液态水。”

低温火山作用也发生在太阳系的其他卫星上,包括土星的卫星恩克拉多斯和木星的卫星木卫二。然而,这两颗卫星都受到其巨型行星强大引力的潮汐挤压,迫使水从裂缝中流出。

研究人员怀疑卡戎号发生了一些不同的事情,它并没有受到冥王星的潮汐牵引。

相反,卡戎内部放射性物质产生的热量可能会在月球表面下形成一个与氨混合的融水池。库克解释道:“当一些地下水冷却并接近冰点时,它会膨胀到上面冰壳的裂缝中。”

当液态水到达月球表面时,它会立即结冰,并“下雪”回到月球表面,形成红外可见的明亮冰块。

氨防冻剂

氨的作用就像防冻剂,防止液态水变成固体。同样来自亚利桑那州立大学的研究小组成员Steven Desch说:“就像我们在地球上熟悉的防冻剂一样,它能降低水的熔点。”

最近的研究表明,在土卫二上,潮汐力导致巨大的冰盖沿着被称为“虎纹”的巨大断层线弯曲并相互摩擦

库克和他的团队认为,类似的事情正在卡戎发生,其表面几乎完全被水冰覆盖。

库克说:“真正的证据将来自美国国家航空航天局的深空探测器“新视野”,该探测器将于2015年抵达该系统,并发回可以验证我们所看到的图像。”

新发现表明,氨水合物,以及液态水,可能存在于其他KBO上。库克说:“我认为它必须存在。”

这项研究是使用夏威夷的弗雷德里克·C·吉列双子北望远镜进行的。


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