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雖然冥王星被降級為矮行星了，但科學(xué)家們一點(diǎn)也沒有忽視這個(gè)“小弟弟”。對于科學(xué)家們而言，這顆矮行星充滿了神秘。

冥王星又小又遠(yuǎn)，大約30億英里遠(yuǎn)。即使是最好的望遠(yuǎn)鏡也只能看到一個(gè)模糊的斑點(diǎn)。

這張照片是之前最好的冥王星照片，由哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡只能拍到冥王星的20個(gè)像素點(diǎn)。科學(xué)家們只能知道有些地方是亮的，有些地方是暗的，無法知道它們是什么。

科學(xué)家們所能了解的冥王星，就是知道它上面有氮冰，有一個(gè)衛(wèi)星等有限的一些信息。

所以要揭開冥王星神秘的面紗，必須要到那里去拜訪它才行。

2015年夏天，美國宇航局的“新視野號”（也叫“新地平線號”）探測器的任務(wù)就是去訪問冥王星。

當(dāng)?shù)谝慌掌瑐骰貋砹藭r(shí)，科學(xué)家們都震驚了！原本他們期望看到的是一個(gè)和我們的月球類似的，平坦且死寂的世界。

但是，恰恰相反，這些照片，展示了一個(gè)令人眼花繚亂的多樣性的世界。有高聳的山脈、蜿蜒的冰川、廣闊的無火山口的平原。這些都暗示著近期的地質(zhì)活動，冥王星似乎還活著。

冥王星的照片，右下角照片就是那顆著名的“愛心”

從“新視野號”發(fā)回一張張照片中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)有一些特征無法用簡單的理論來解釋。

【冥王星上的冰火山】

其中最讓科學(xué)家困惑的是冥王星表面上有一些巨大土丘。每個(gè)土丘的頂部都有一個(gè)很深的洼地。這些土丘看起來就像年輕的火山。

冥王星表面上的巨大土丘

但在一個(gè)主要由冰構(gòu)成的行星表面，怎么可能有火山呢？

如果在地球上看到這樣的東西，你會說，“那是一座火山”；如果火星上看到它，你還是會說：“那是一座火山”。

然而當(dāng)你在冥王星上看到它，你一定會想：“這是什么？”

冥王星上應(yīng)該沒有什么東西能驅(qū)動火山，那么這些是什么呢？

冥王星上的神秘土堆非常巨大，超過100英里寬，大約3英里高。

為了弄清楚這些令人費(fèi)解的構(gòu)造，科學(xué)家們研究了地球上類似的特征。

在冰島，有火山叫做“斯恰爾布雷澤火山”，在冰島語中的意思是“寬盾”。行星地質(zhì)學(xué)家把這種火山稱之為“地盾火山”。

盾狀火山是由流動熔巖長時(shí)間噴發(fā)形成的。它們的形狀像戰(zhàn)士的盾牌放在地上。

在冥王星上看到盾形的山頂火山口，科學(xué)家們認(rèn)為它們可能是盾狀火山。因?yàn)樗男螤詈軐?，而且山頂上有像斯恰爾布雷澤火山一樣的火山口?/p>

在其他行星上發(fā)現(xiàn)盾狀火山并不罕見。比如火星和地球，大部分由巖石構(gòu)成?；鹦窍戮陀袀€(gè)太陽系最大的火山——奧林匹斯山。同樣是盾狀火山。這些盾狀火山都是數(shù)百萬年前熱流熔巖大規(guī)模噴發(fā)而成的。

但熔巖是熔化的巖石，所以問題就來了，冥王星距離太陽太遠(yuǎn)了，不可能有巖石會熔化。但如果這樣的特征真的是火山形成的，那么它們一定是由與熔巖截然不同的東西形成的。

顯然，冥王星上不可能噴發(fā)出熔巖來，它的表面不是由玄武巖構(gòu)成的，相反，它是由水冰構(gòu)成的。

冥王星地殼表面的基巖上是冰凍的氮，而地幔是固態(tài)的水冰。

一定有一部分水冰在某原因下融化了，于是形成了爆炸性的液體泥漿流噴射到冥王星的表面。就像地球上熾熱的巖石熔巖一樣，溫暖的雪泥在地表迅速凍結(jié)，于是形成了廣闊的冰盾。

所以冥王星上的火山并不是巖質(zhì)行星上的火山，而是冰火山，冷火山。

冥王星上冰火山形成示意圖

除了冥王星上的冰火山，最令科學(xué)家們興奮的事情是，它們幾乎沒有隕石坑。這意味著形成冰火山的溫暖的雪泥一定是最近才流出來的。這些特征非常非常的年輕。

也就是說，冥王星絕對不是死寂的世界，它今天還很活躍。因?yàn)闆]有足夠的時(shí)間讓彗星撞擊冥王星，并在轟擊下形成一個(gè)個(gè)歷史印記。冥王它還活躍著，還有活火山的可能性。

【冥王星上的“愛心”】

相信，對于很多人來說，冥王星上最顯著的特征就是那顆“愛心”了。

而對于科學(xué)家們而言，這個(gè)巨大的心形盆地卻充滿了神秘。因?yàn)檫@個(gè)德克薩斯大小的冰盆地似乎正在沸騰著。

我們的太陽系到處都有遭受過暴力的傷痕，撞擊坑散落在巖石行星和行星的衛(wèi)星表面。

只不過在地球上，這些戰(zhàn)爭的傷疤被熔巖，水和風(fēng)給抹去了。但如果你現(xiàn)在看月亮，以及一千年后再看，這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的月亮不會有很大不同。

所以科學(xué)家們一直以為冥王星上有很多環(huán)形山，就像我們的月球一樣，是一個(gè)地質(zhì)上死亡的世界。但當(dāng)科學(xué)家們看到冥王星上這片心形的平原時(shí)，它看起來比其他行星上的年輕得多。而且這片平原完全沒有隕石坑。

這片心形的平原，科學(xué)家命名為“斯普特尼克平原”，它看起來就像地球上的冰川。所以一定有什么東西使表面變得如此光滑。有些東西會定期地把斯普特尼克平原弄平。

但是什么呢？

科學(xué)家們可以排除冰火山的可能性。因?yàn)樗鼈儠纬缮矫}，而不是平原。

那還可能是什么呢？

第一條線索來自于蒼白的蛇紋線，它們似乎延伸到了平原的北部邊緣。這些蜿蜒的地貌看起來就像地球上山脈冰川形成的冰河。

斯普特尼克平原北部有氮冰川形成

所以一定有冰在冥王星的高地形成，然后流入斯普特尼克平原，就像地球上的高山上流出的冰川一樣。

但冥王星太冷了，水冰無法流動，因此，供給斯普特尼克平原的源頭必須是一種非常不同的冰，它是由氮這樣的物質(zhì)構(gòu)成的。

氮?dú)馐菢?gòu)成大氣層的主要物質(zhì)，雖然這是氣體，但在冥王星的溫度下，它會結(jié)冰，變成一個(gè)由氮組成的冰川。

科學(xué)家們現(xiàn)在認(rèn)為斯普特尼克平原是一個(gè)巨大的盆地，充滿了冰凍的氮。由北部的山地冰川提供水源，新鮮的氮穩(wěn)定流動，這也解釋了為什么盆地的邊緣如此光滑。

但現(xiàn)在又有另一問題。在冰川流動范圍之外的區(qū)域也同樣沒有隕石坑。所以科學(xué)家們認(rèn)為一定有別的東西在清除盆地中央的隕石坑。

斯普特尼克平原上的一個(gè)奇怪圖案表明了一種驚人的可能性……冥王星的表面可能在沸騰！

斯普特尼克平原的局部特寫照片

學(xué)科家們觀察斯普特尼克平原的表面時(shí)，他們注意到格子之間有規(guī)律的間隔。中間有一點(diǎn)圓潤，邊緣逐漸變細(xì)。這樣的外觀非常像是……由對流形成的。

所以你可以想像成一罐燕麥粥，當(dāng)它沸騰的時(shí)候它會把下面的物質(zhì)帶到表面，然后經(jīng)過一次又一次地對流，又把它拉回到兩邊。

普特尼克平原上的氮冰，可能會像一鍋燕麥粥一樣沸騰，但在任何時(shí)候沸騰的表面看起來都是冰凍且緩慢的。

與這類似，但要快得多的過程就是地球上最活躍的熔巖湖中形成的拼接圖案。熾熱的熔巖團(tuán)上升，在表面形成圓形的格子，而冷卻的熔巖下沉，在熔巖熱泡形成的縫隙之間滑動。

地球上熔巖湖與冥王星上氮冰湖對比圖

所以當(dāng)我們觀察斯普特尼克平原的表面時(shí)，我們所看到的基本上就是一個(gè)慢動作的熔巖湖。當(dāng)溫度上升時(shí)，物質(zhì)上升，然后移動，溫度下降后，再下沉。

如果我們能讓它在幾千年里加速，我們就能看到表面上的單個(gè)格子里面充滿了對流的氮，會在不停地翻滾、攪動、沸騰和移動。

然后現(xiàn)在還有一個(gè)問題，雖然像氮冰這樣冷的東西流動并不需要很多的能量。但它確實(shí)是需要一些能量的。所以熱量從何而來？

【冥王星驅(qū)動冰火山的熱量從哪里來】

40億年前，冥王星剛形成的時(shí)候，它是一顆炙熱的星球，但冥王星太小了，這些熱量無法長久保留。而且它離太陽太遠(yuǎn)，陽光幾乎不會對冥王星產(chǎn)生影響。所以，科學(xué)家們從沒想過它會是一個(gè)活躍的世界。

如果驅(qū)動冥王星地質(zhì)活動的熱量不是來自陽光，那么它一定來自下方?？茖W(xué)家們猜測：冥王星有一個(gè)很深的地下液態(tài)水海洋，而這海洋以某種方式將熱量上升到地表。

如果冥王星內(nèi)部有一個(gè)巨大的水海洋，隨著時(shí)間的推移，星球變冷，水一定會結(jié)冰。當(dāng)水結(jié)冰時(shí)，它會釋放，一種能量，叫做潛熱。

所以冰凍海洋釋放出的能量，很可能是冥王星地質(zhì)活動的主要?jiǎng)恿?strong>。

結(jié)冰的水真的會讓行星變熱！這聽起來很瘋狂！但確實(shí)有可能是真的。

物理知識告訴我們，水結(jié)冰時(shí)，的確會放熱。這就是科學(xué)家們認(rèn)為地下海洋中的潛熱可能導(dǎo)致冥王星上的冰火山活動的原因。

內(nèi)部海洋的最上層在液態(tài)水和上面堅(jiān)硬的冰相遇的地方就會結(jié)冰。在凍結(jié)的過程中釋放出潛熱，潛熱通過冥王星的地殼向上傳播，于是推動了冥王星表面的地質(zhì)活動。

雖然，水在結(jié)冰的過程中，只會釋放一點(diǎn)點(diǎn)熱，但如果有一整層海洋都被冰殼凍住了，這樣就會產(chǎn)生巨大的熱量。

所以能激發(fā)出冰火山的，可能僅僅是由部分液態(tài)水海洋凍結(jié)產(chǎn)生的熱量驅(qū)動的。

我們?nèi)祟惿钤谶@個(gè)溫暖的星球上，所以往往會形成一種固有的“偏見”，認(rèn)為驅(qū)動火山、間歇泉和板塊構(gòu)造等，必須要大量的能量。

事實(shí)上并非如此，如果要讓巖石融化，那肯定是需要消耗很多能量的。但冰是不需要那么多能量的。

所以在冥王星上，如果有什么東西能把它加熱一點(diǎn)點(diǎn)，然后得到融化后的水冰，就會產(chǎn)生和地球上相同的地表地質(zhì)現(xiàn)象。

如果我們的銀河系充滿了像冥王星這樣的冰凍世界，那么宇宙就會變得有趣得多。

所以如果銀河系中的大多數(shù)世界都是寒冷的世界，那么可能銀河系中大部分的火山活動實(shí)際上就是我們在冥王星上看到的冷火山活動。

冥王星改變了我們對固態(tài)行星的看法，寒冷世界的星球并非是死寂的世界。

【再次提出生命的問題】

冥王星很可能既有熱量，又有液態(tài)水，這個(gè)簡單的事實(shí)不禁讓科學(xué)家們再次提出一個(gè)“老生常談”的問題：距離太陽30億英里的微型冥王星，是否能成為生命的秘密避難所？

在浩瀚的太空中，我們只知道一個(gè)星球是生命的家園，那就是我們的星球，地球。

在地球上，我們擁有生命產(chǎn)生所需的所有元素——能量、液態(tài)水和有機(jī)分子。我們曾經(jīng)認(rèn)為地球是唯一擁有這三種元素的世界。但當(dāng)機(jī)器人探測器訪問木星和土星時(shí)，它們發(fā)現(xiàn)了許多活躍的衛(wèi)星，它們的地下海洋被熱火山噴口加熱。而且這些世界似乎也含有生命的基本化學(xué)成分。

既然木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二和土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二都被認(rèn)為是潛在的生命避難所，那為什么冥王星的地下海洋就不能呢？

現(xiàn)在冥王星上已經(jīng)有了生命產(chǎn)生所需元素的兩種，那么第三種元素有機(jī)化學(xué)即碳基分子是否會存在于冥王星上嗎？

天文學(xué)家相信這些復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)可以在寒冷的太空中自發(fā)形成。只要有簡單的碳基氣體和一種能量來源，通常是光，就會形成更復(fù)雜的有機(jī)化合物。

土衛(wèi)六（泰坦）的大氣層充滿了簡單的氣體：甲烷、一氧化碳和氨。當(dāng)陽光照射到土衛(wèi)六的云層頂部時(shí)，這些氣體結(jié)合在一起形成復(fù)雜的有機(jī)分子懸浮在大氣中，形成濃密的薄霧層。

科學(xué)家們稱這些自然產(chǎn)生的有機(jī)分子為“索林”。這是一個(gè)通用術(shù)語，是對任何復(fù)雜的紅色的有機(jī)分子的統(tǒng)稱。這些分子是由更簡單的分子分裂和重組形成的。

這些被稱為“索林”的有機(jī)分子，你可以把它們想象成生命的樂高積木。在地球上，類似索林的化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成了運(yùn)行生命的細(xì)胞，然后DNA和蛋白質(zhì)讓生命運(yùn)轉(zhuǎn)起來。

如果冥王星像土衛(wèi)六一樣有富含碳的大氣層，那么它也會產(chǎn)生索林。

2015年，當(dāng)新視野號飛船轉(zhuǎn)到背對著太陽的方面，拍攝了這顆矮行星的照片時(shí)?？茖W(xué)家們希望能捕捉到這種活性有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的清晰可見的薄霧。

結(jié)果比科學(xué)家們預(yù)期的要壯觀得多。一個(gè)美麗的藍(lán)色氮環(huán)圍繞著冥王星，就像我們在地球上看到的一樣。這些美麗的藍(lán)色霧霾層是生產(chǎn)索林的化學(xué)制造工廠。

圍繞著冥王星的藍(lán)色氮環(huán)

事實(shí)上，冥王星的彩色照片顯示表面上那些豐富的紅色，橙色及棕色的特征，就是有機(jī)化學(xué)的佐證。

但冥王星表面是不可能存在生命的，因?yàn)樗淞?。但如果索林被循環(huán)到星球內(nèi)部，它們可能會被運(yùn)送到冰融化為液態(tài)水的區(qū)域。

這些簡單有機(jī)分子的化學(xué)進(jìn)化，很有可能在冥王星微弱的熱量的驅(qū)動下繼續(xù)進(jìn)行，也許，簡單生命的機(jī)制可以在冥王星的次表層海洋中組裝起來。就像40億年前在地球的深海中一樣。

科學(xué)家們之所以看到地球以外的其他星球有生命的元素存在，就會提出“老生常談”的問題：“那里有生命嗎？”是因?yàn)?，作為人類，我們希望在地球以外的其他星球上發(fā)現(xiàn)生命，哪怕是發(fā)現(xiàn)生命的痕跡。這樣我們才能進(jìn)一步了解中宇宙中生命是否是普遍存在，以及我們是否是孤單地存在。

【冥王星的伴星】

在新視野號到達(dá)冥王星之前，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了冥王星周圍有五顆衛(wèi)星。冥衛(wèi)一（卡戎）相對于冥王星來講，是超大衛(wèi)星。另外四顆則是小得多的冰衛(wèi)星。

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的冥王星與衛(wèi)星們

這張照片非常模糊，所以這次“新視野號”的任務(wù)之一就是研究這些衛(wèi)星，并試圖發(fā)現(xiàn)任何其他的衛(wèi)星。

關(guān)于冥王星是否還有其他衛(wèi)星，科學(xué)家們意義不一。但新視野號證實(shí)了哈勃已經(jīng)看到了所有能看到的東西。

但冥王星的五顆衛(wèi)星卻是一個(gè)非常不可思議的世界。除了超大號的冥衛(wèi)一（卡戎），其余四顆衛(wèi)星分別是尼克斯、許德拉、科波若斯和斯提克斯，它們的直徑都不到40公里。

它們不同于天文學(xué)家之前見過的任何衛(wèi)星，這些天體的旋轉(zhuǎn)速度比科學(xué)家們預(yù)期的要快得多。不僅如此它們的磁極并沒有與冥王星的磁極對齊。它們實(shí)際上是自己在一邊旋轉(zhuǎn)，然后再繞著冥王星旋轉(zhuǎn)。

冥王星與伴星們的運(yùn)行動圖

為了理解這些瘋狂的軌道，科學(xué)家們在地球早期歷史中尋找線索。

在柯伊伯帶形成的早期，這些冰體經(jīng)常相互碰撞就像地球發(fā)生的事情一樣。一個(gè)火星大小的原行星與地球相撞形成了我們的地球—月球系統(tǒng)。

這可能也發(fā)生在冥王星上。冥王星很可能在它年輕的時(shí)候受到了巨大的撞擊，它的衛(wèi)星是這次巨大碰撞的殘留物。巨大的卡戎與冥王星進(jìn)入了一個(gè)近距離旋轉(zhuǎn)的軌道。在更遠(yuǎn)的地方，四顆小衛(wèi)星圍繞著這兩個(gè)天體運(yùn)行，就像滾落的冰碎片。

超大號卡戎的圖像顯示了一個(gè)灰色的、死亡的世界。上面布滿了暴力的過去留下的傷疤。最大的傷疤非常巨大。它幾乎將衛(wèi)星一分為二，看起來就像有人用錘子和鑿子把它完全敲碎，然后又把它搗碎在一起。

冥衛(wèi)一（卡戎）

但究竟是什么力量可以將卡戎這樣一顆德州大小的衛(wèi)星變成這個(gè)樣子呢？

科學(xué)家們認(rèn)為只有一個(gè)選項(xiàng)：水！

40億年前卡戎內(nèi)部也有液態(tài)海洋，就像今天的冥王星一樣。但由于卡戎體積更小，所以冷卻得更快，整個(gè)海洋都變成了冰。我們知道，水變成冰會反常膨脹，所以可憐的卡戎裂了開來。橫跨卡戎赤道的峽谷和斷層就是明證。

另外卡戎的紅色極地帽也吸引了執(zhí)行任務(wù)科學(xué)家的注意。他們把那個(gè)稱之為“索倫之眼”，對沒錯(cuò)就是指環(huán)王里的那只邪惡的眼睛。

因?yàn)樗羌t色的，上面覆蓋著某種紅色物質(zhì)，科學(xué)家們認(rèn)為這可能是一種索林。“索倫之眼”似乎到處都是索林，但怎么可能呢？

冰凍世界不具備制造復(fù)雜有機(jī)分子的成分和大氣，所以索林肯定是從別的地方來的。

但從哪里來呢？

唯一合理的答案是來自一萬英里外的冥王星。但它是怎么從冥王星上來來到卡戎的呢？目前科學(xué)家們無法確定。也許就如它的名字一樣，這個(gè)“索倫之眼”充滿了神秘。

【冥王星表面存在過液氮】

科學(xué)家們在查看冥王星的照片時(shí)，有一張照片引了他們的注意。這張照片上似乎有一些洼地和水道，看起來像湖泊，甚至像小河。那些流動特征是由氮構(gòu)成的，雖然它們現(xiàn)在是冰凍的，但在最近的地質(zhì)歷史中，它們似乎是液態(tài)的。