我們終于知道冥王星是如何得到它的心臟的：一個古老的宇宙“飛濺”

冥王星上最知名的特征是它的“心臟”，一個相對明亮的情人節(jié)形狀區(qū)域，被稱為Tombaugh Regio。

這顆心臟是如何開始的，是這顆矮行星最深的謎團(tuán)之一，但現(xiàn)在研究人員表示，他們已經(jīng)提出了最有可能的情況，涉及與一個400多英里寬的行星體發(fā)生原始碰撞。

根據(jù)所發(fā)生的事情的科學(xué)術(shù)語今天發(fā)表在《自然天文學(xué)，是“啪”。

來自瑞士伯爾尼大學(xué)和亞利桑那大學(xué)的天文學(xué)家尋找計算機(jī)模擬，這些模擬產(chǎn)生的動力學(xué)結(jié)果類似于美國宇航局新視野號探測器的數(shù)據(jù)。

他們找到了一組模擬，這些模擬可以進(jìn)行接近匹配，但也與之前關(guān)于冥王星擁有深海的建議.他們說，他們的情景并不取決于深海的存在——這可能導(dǎo)致科學(xué)家改寫冥王星地質(zhì)演化的歷史。

該研究的合著者之一、亞利桑那大學(xué)天文學(xué)家阿德恩·丹頓（Adeene Denton）表示，心臟的形成“為了解冥王星歷史的最早時期提供了一個關(guān)鍵的窗口”。

“通過擴(kuò)大我們的研究范圍，包括更多不尋常的形成場景，我們已經(jīng)了解了冥王星演化的一些全新可能性。丹頓在一份新聞稿中說。類似的情況可能適用于柯伊伯帶中的其他物體，柯伊伯帶是我們太陽系邊緣的冰冷世界環(huán)。

這項研究的重點是心臟的西半部，一個大約1000英里寬的淚滴狀區(qū)域，稱為Sputnik Planitia。該地區(qū)包含各種各樣的冰，海拔比冥王星的其余部分低約2.5英里。這顯然是巨大影響的結(jié)果。

“雖然冥王星表面的絕大多數(shù)由甲烷冰及其衍生物組成，覆蓋著水冰地殼，但平原主要充滿氮冰，由于海拔較低，氮冰很可能在撞擊后迅速積累，”該研究的主要作者，伯爾尼大學(xué)的研究助理Harry Ballantyne說。

心臟的東半部被類似但更薄的氮冰層覆蓋。Tombaugh Regio那部分的起源尚不清楚，但它可能與塑造Sputnik Planitia的過程有關(guān)。

Ballantyne和他的同事們對古代撞擊進(jìn)行了各種各樣的計算機(jī)模擬。這些模擬反映了撞擊體在不同速度和接近角度下的各種尺寸和成分。

最適合Sputnik Planitia形狀的物體涉及一個400英里寬的物體，由15%的巖石組成，以30度角進(jìn)入，并以相對較低的速度撞擊冥王星。

基于這些參數(shù)，該物體會用飛濺物穿過冥王星的表面。由此產(chǎn)生的形狀看起來不像典型的撞擊坑。相反，它看起來像一個明亮的、冰冷的淚珠，撞擊身體的巖石核心最終落在淚珠的尾部。

“冥王星的核心非常冷，以至于巖石仍然非常堅硬，盡管撞擊的熱量沒有融化，而且由于撞擊的角度和低速，撞擊器的核心沒有沉入冥王星的核心，而是保持完好無損，”Ballantyne解釋說。

之前關(guān)于人造衛(wèi)星平原起源的情景依賴于冥王星表面下深海的存在來解釋為什么撞擊區(qū)域隨著時間的推移沒有漂移到冥王星最近的極點。

但這項新發(fā)表的研究背后的研究人員發(fā)現(xiàn)，在他們的模擬中，最好的匹配要求海洋的深度不超過30英里。

“如果氨的影響被證明可以忽略不計，那么根據(jù)我們的名義情況，冥王星可能根本沒有地下海洋，”他們寫道。

研究人員表示，他們將繼續(xù)對冥王星的地質(zhì)歷史進(jìn)行建模，以及這些模型如何應(yīng)用于其他柯伊伯帶天體。

與此同時，新視野號航天器正在繼續(xù)穿越太陽系的遙遠(yuǎn)旅程，距離太陽系已經(jīng)過去了近九年冥王星飛越.任務(wù)科學(xué)家最近報告說，探測到行星際塵埃水平高于預(yù)期，這表明柯伊伯帶可能比他們想象的要多。

他們希望確定航天器可以近距離觀察的另一個冰冷世界在 2020 年代后期或 2030 年代。

本文最初發(fā)表于今天的宇宙.閱讀原文.

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