葬海於心 – 冥王星的封印_風聞

原創：牧夫天文

原創: 王茸

校對: 楊伯順 王婧彧 郭皓存

So show me where my armor ends,

Show me where my skin begins.

Like a final puzzle piece,

It all makes perfect sense to me…

The heaviness that I hold in my heart belongs to gravity.

The heaviness that I hold in my heart’s been crushing me.

From Pluto, Sleeping at Last.

你是冥王星的粉絲嗎？從1930年被湯博確認發現到2006年被降級為矮行星，TA的吸粉能力始終不輸於太陽系任何一顆行星。(注: 克萊德·威廉·湯博，Clyde William Tombaugh，1906-1997，美國天文學家。) 更浪漫的一件事情是，湯博爺爺的一部分骨灰也隨着新視野號在2015年一同探訪了冥王星及其衞星並朝着太陽系更遙遠的邊疆飛去，也成為迄今為止探索太空最遠的“人類訪客”，呃，如果我説湯博爺爺是真正的太空骨灰級訪客是不是更加貼切和驚悚？

湯博爺爺本人，長相也是屬於萌系科學家這一型。 (Credit: macleans.ca)

2015年7月14日新視野號近距離飛過冥王星時拍攝的這張萌照,

不光安撫了湯博追尋仰望和發現TA的歲月，更觸動了多少地球人孤獨的靈魂呀。據説每年情人節用於表白最多的兩個天文界網紅就是玫瑰星雲和冥王星之心。如果你也用這張去表白了，那祈禱你所表白的那個人和謝耳朵不一樣，沒有不解風情地回答你：“I liked Pluto. Ergo I don’t like you.” （愛過冥王星，因此不喜歡你。）                 

（Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute）               

作為太陽系網紅，冥王星實力圈粉的能力不僅僅限於萌。別看TA個頭不大，比月球還小，只有美帝領土的一半寬，但有一個非常個性的高橢圓軌道，導致近日點約為44億公里，遠日點約為74億公里，兩點間的差距在太陽系中也是另類了。下圖將告訴你為什麼如果太陽向冥王星告白，所選的詞可能就是那句“想你時你在天邊，想你時你在眼前”。儘管在太陽系身材嬌小，但冥王星作為柯伊伯帶最大的天體，還獲得了“柯伊伯帶之王”這樣一個榮譽稱號。這件事再次印證了天生我才必有用的道理，非常勵志喲。                     

太陽系行星及冥王星公轉軌道示意圖

（Credit: NASA）

接下來要隆重請出佔據冥王星愛心西半部分的斯普特尼克平原，其位置靠近冥王星赤道。下面這張照片同樣由新視野號在2015年7月拍攝，圖中大片的白色區域就是冥王星之心——斯普特尼克平原（注:斯普特尼克一號是人類發射的第一顆人造衞星，於1957年10月4日在蘇聯發射）。這片寬約1000公里的冰凍平原大小與青海省相當，是氮冰對流所形成的太陽系中最寒冷的冰川，也是本文主角——地下未凍結海洋的所在位置。在新視野號研究拍攝冥王星的三個月中，斯普特尼克平原也是收集數據的重點對象之一。

冥王星愛心左心房——斯普特尼克平原(Credit: NASA/JHUAPL/SwRI)     

基於對新視野號發回的關於斯普特尼克平原數據的深入研究，科學家們推論在冥王星愛心的冰凍表面下，存在未凍結的海洋。最近的研究提出一個假設：冥王星地下海洋與表面的冰殼低温環境之間存在的一個氣體隔絕層使海洋免於冰凍。而類似的氣體隔絕層可能在宇宙中並不是個案，也就意味着在其他星球上也有可能存在地下液態海洋。研究人員通過計算機模擬驗證瞭如果沒有這一層氣體隔絕層，冥王星很早之前就已經冰凍了，不可能有液態海洋的存在。模擬的時間範圍涵蓋了太陽系的形成時間，橫跨了46億年。如果推演成立，地下未凍結海洋可能存在， 冥王星的地殼結構也極可能是下圖呈現的樣子。

模擬的冥王星地殼結構（Credit: NASA）

層次由外向內分別為：氮冰-水冰-籠型天然氣水合物-地下液態海洋-岩石內核。籠型天然氣水合物是一種類冰的具有籠型結構的化合物。這層籠型水合物具有高粘性和低導熱性，起到了隔熱層的作用，從而使液態海洋的存在成為可能。關於這層籠型天然氣水合物中含有何種氣體，雖然還沒有得到證實，但研究者認為甲烷的可能性較大。因為冥王星的大氣中富含氮卻少甲烷，科學家對隔熱層為甲烷的推論可以很好地印證冥王星現存大氣的組成成分。

進一步的推演是，如果冥王星的液態海洋以及氣體隔離層存在成立的話，那宇宙中類似的情形可能會比我們之前預想的要多。液態海洋的發現一直被認為與生命的存在有着千絲萬縷的關聯，或許，人類真的不是孤獨的？

心中葬着一片深海，高冷又一直被爭議的冥王星總是能夠帶來安慰人類的小小光亮。這慰藉來自那顆萌萌的愛心，更來自於愛心下埋藏的可能性，那或許是宇宙的封印和生命的隱匿。

參考文獻:

1.Mike Wall, Pluto Has a Buried Ocean — And So Might Many Other Worlds. Link: https://www.space.com/pluto-buried-ocean-may-be-common.html

2.All about Pluto. link: https://spaceplace.nasa.gov/ice-dwarf/en/

3.NASA probe passes Pluto, carrying ashes of man who discovered it. Link: https://edition.cnn.com/2015/07/13/us/nasa-pluto-new-horizons-clyde-tombaugh-ashes/index.html

4.Gas insulation could be protecting an ocean inside Pluto. Link: https://phys.org/news/2019-05-gas-insulation-ocean-pluto.html

5.Could there be life in Pluto’s ocean? Link: https://phys.org/news/2016-12-life-pluto-ocean.html

6.Data from New Horizons mission suggest a water-ice ocean lies beneath Pluto’s heart-shaped basin. Link: https://phys.org/news/2016-11-horizons-mission-water-ice-ocean-lies.html             

『天文時刻』 牧夫出品

微信號：astronomycn

Credit：xcx   NGC6188