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冥王星月亮夏的裂缝可以揭示它曾经有一个地下海洋

时间:2021-09-29 09:25:06 来源:

这位艺术家概念显示了从其中一个卫星的表面观察的冥王星和一些卫星。冥王星是中心的大盘。Charon是右边的较小磁盘。图像

通过预测Charon表面的不同骨折模式,根据其表面冰的厚度,月亮内部的结构以及变形程度,如何变形,以及其轨道如何进化,以及其轨道如何进化,以及其轨道的变形,以及其轨道的变形程度如何进化,以及其轨道的变形,以及其轨道的结构,以及其轨道的结构,以及其轨道的结构,以及其轨道的变形。

根据新的美国航空航天局资助的研究,如果冥王星的巨型月亮凉爽凉爽的冰川的冰冷的焦炭的分析可以透露,如果它的内部是温暖的,可能会使足够的温暖,以维持液体水域的地下海洋。

冥王星是一个极度遥远的世界,横向阳光超过地球的29倍。表面温度估计为0低于华氏度的380度(减去229摄氏度左右),冥王星的环境太冷,不能在其表面上储存液态水。冥王星的卫星在同一个寒冷的环境中。

冥王星的偏远和体积小使得难以观察,但在2015年7月,美国宇航局的新视野宇宙飞船将是第一个访问冥王星和夏尔顿的游客,并将提供最详细的迄今为止的观察。

“我们的模型根据其表面冰的厚度,月亮内部的结构以及它变形的结构,以及其轨道如何发展的厚度,提到了夏隆的表面上的不同骨折图案,以及其轨道的变形,”NASA的戈达德太空飞行中心格林贝尔,马里兰州。“通过比较夏隆对各种预测的实际新的视野观测,我们可以看到最适合的是什么,并发现Charon在过去的古怪中有一个地下海洋,由高怪癖驱动。”Rhoden是关于这项研究的牵头作者,现在在伊卡鲁斯杂志上市。

在外部太阳系中的气体巨型行星周围有些卫星有破裂的表面,具有海洋内部的证据 - 木星的月亮欧罗巴和土星月球enceladus是两个例子。

这是一个图像的图像,显​​示了Cassini SpaceCraft在3月9日和2005年7月14日紧密的飞行期间由Cassini SpaceCraft拍摄的土星月球Enceladus的裂缝。图像

随着欧罗巴和enceladus在他们的轨道上移动,他们各自的父母行星和邻近的卫星之间的引力拔河使其轨道成为圆形。相反,这些卫星具有偏心(略微椭圆形)的轨道,其升高了弯曲内部和应力的日常潮汐。据认为,潮汐加热通过保持其内部温暖来延长欧罗巴和Enceladus上的地下海洋的寿命。

来自美国宇航局的木星欧罗巴伽利略任务的两个意见。左图显示了欧罗巴的近似自然色外观。右侧图像是紫罗兰色,绿色和红外图像的假色复合,以增强欧罗巴主要水冰结壳中的颜色差异。图像

在Charon的情况下,本研究发现过去的高偏心率可能产生大潮汐,引起摩擦和表面骨折。与其行星相比,月亮异常大规模,大约是冥王星的群众,太阳能系统记录。经过巨大的冲击在地球表面的巨大影响后,它被认为已经更接近冥王星。这些材料在冥王星周围进入轨道,并在其自身的重力下结合形成夏隆和几个较小的卫星。

这是Cassini在2009年11月21日在Flyby期间由Cassini拍摄的骨折的特写镜头。该地区约有504公里(313英里),侧重于巴格达·苏尔(Baghdad Sulcus),南极地区的骨折。图像

最初,这两种世界都有强烈的潮汐,在冥王星和夏尔策略之间导致他们的表面朝着彼此膨胀,在其内部产生摩擦。这种摩擦也会导致潮汐在其轨道位置略微滞后。滞后会像冥王星的制动器一样起作用,导致其旋转慢慢地将该旋转能量转移到Charon,使其加速并远离冥王星。

“取决于刻录的轨道如何进化,特别是如果经历过高偏心阶段,则可能从潮汐变形中有足​​够的热量,以维持在夏隆的表面下面的液态水一段时间,”罗丹说。“使用包括海洋的合理的室内结构模型,我们发现它不会像欧罗巴在欧罗巴看到的那样产生太多的偏心(小于0.01)以产生表面骨折。”

“由于它很容易得到骨折,如果我们到达Charon并且没有,它没有一个非常强大的限制,就古怪可能的高度以及可能是多么温暖的,”罗丹斯加剧了。“这项研究向我们始于新的视野到来 - 我们应该寻找什么,我们应该从中学到什么。我们要去冥王星和冥王星迷人,但夏隆也将迷人。“

基于望远镜的观察,Charon的轨道现在处于稳定的终端状态:一个循环轨道,冥王星和夏尔旋转的旋转速度速度,它们总是彼此展示同一一侧。根据Rhoden的说法,它目前的轨道预计不会产生重要的潮汐,因此,任何古老的地下海洋都可能被冻结。

由于液体水是已知的生命形式的必要成分,因此欧罗巴和Enceladus的海洋被认为是可能发现外星生命的地方。然而,生活还需要可用的能源和许多关键元素的充分供应,例如碳,氮和磷。如果这些海洋留下这些额外的成分,或者他们已经存在足够长的生活,这是未知的。同样的问题适用于任何可能存在于Charon的冰冷地壳下面的任何古代海洋。

该研究由美国宇航局博士后计划在美国宇航局戈迪德航天飞行中心提供资金,由橡木岭相关大学和美国宇航局总部通过科学创新基金管理。

出版物:Alyssa Rose Rhoden,等,“Charon的内部和轨道演变在其地质记录中保存”Icarus,2014; DOI:10.1016 / J.ICarus.2014.04.030

图片:美国宇航局,esa和g.培根(stsci); NASA / JPL /空间科学研究所; NASA / JPL / DLR; NASA / JPL / SSI


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