對冥王星圖像和地形數(shù)據(jù)的全面分析表明，這顆遙遠冰冷的太陽系星球上的兩座山峰是巨大的冰火山——它噴出的不是熔巖，而是像牙膏一樣黏稠的冰凍物質(zhì)。
這項研究3月29日發(fā)表在《自然·通訊》上，這一發(fā)現(xiàn)證實了此前冥王星是一個海洋世界的猜測，但又重新引發(fā)了另一場爭論：是什么讓冥王星保持足夠溫暖以支持火山活動？
冥王星（來源：NASA）
冥王星是一顆矮行星，位于我們太陽系邊緣的柯伊伯帶，它是那里遠離太陽的眾多冰凍天體中較大的一顆。這個冰冷的世界平均氣溫為負 232 攝氏度，擁有山脈、山谷、冰川、平原和隕石坑。如果你站在它的表面上，你會看到藍色的天空和紅色的雪。
2015 年 7月，美國宇航局的新視野號探測器飛越冥王星，向人類展示了這顆冰凍星球的特寫鏡頭。新視野號發(fā)現(xiàn)，這顆矮行星遠不是一個毫無特色和寒冷的球體，而是一個擁有史詩般的撞擊坑、甲烷冰和氮雪的炫耀世界。
史波尼克高原（來源：NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute）
研究人員分析了史波尼克高原（Sputnik Planitia）西南的一個區(qū)域。史波尼克高原是一處橫跨1000公里的古老撞擊盆地，呈心形，主要由崎嶇不平的水冰組成，到處都是火山圓頂。萊特山（Wright Mons）和皮卡德山（Piccard Mons）是其中最大的兩座。
萊特山高4000米至5000米，橫跨150千米；皮卡德山高約7000米，寬225千米。
萊特山（來源：NASA/JHUAPL/SwRI）
“我們立即對這個領域產(chǎn)生了興趣，因為它是如此不同且引人注目，”美國科羅拉多州博爾德市西南研究所的新視野聯(lián)合研究員兼副項目科學家凱爾西·辛格（Kelsi Singer）博士說，“有這些巨大寬闊的土丘，然后是這種類似小丘的起伏紋理疊加在上面；甚至在此之上，還有一種更小的巨石質(zhì)地。”辛格是這項研究的主要作者。
當時，冰火山似乎是對這些特征最合理的解釋——附近沒有小行星或流星的撞擊坑，這表明這些特征已被相對較新的地質(zhì)事件所抹去；并且沒有板塊構造的證據(jù)——這是地球上形成山脈的關鍵因素。
然而，辛格和她的同事們對稱它們?yōu)榛鹕匠种斏鲬B(tài)度。因為雖然冥王星有一個巖石核心，但科學家們長期以來一直認為這顆行星缺乏大量的內(nèi)部加熱，而這是刺激火山活動所必需的。
飛越冥王星的動畫
自 2015 年第一批圖像傳回以來，還有更多圖像連同組成和地形數(shù)據(jù)一起到達。綜合所有這些，研究小組得出結論，這些不尋常的特征確實是火山——盡管它們的外觀和行為與地球上發(fā)現(xiàn)的非常不同。
“我們試圖找到其他方法來解釋它，但我們真的做不到?！毙粮裾f。
辛格博士和她的同事懷疑萊特山和皮卡德山不是兩個大型低溫火山。相反，它們可能是較小火山圓頂?shù)木劬拥?，通常是在非常黏稠的熔巖緩慢噴發(fā)并形成矮堆時形成的。似乎有許多這樣的圓頂生長在同一地區(qū)并被擠壓在一起，形成了兩個山體。
辛格說：“我們認為，物質(zhì)可能是從下方擠出的，而圓頂則長在頂部?！?div style="height:15px;">
至于這種物質(zhì)的性質(zhì)，成分數(shù)據(jù)表明它主要是水冰，但還混入了一些額外的“防凍劑”成分，例如氨或甲醇。
“冰冷的物質(zhì)可能更像是冰和水的泥漿混合物，或者更像是牙膏，它從火山口流出到冥王星表面，”辛格說，“冥王星表面太冷了，液態(tài)水無法長時間停留在那里。在某些情況下，物質(zhì)的流動形成了我們所看到的巨大圓頂，以及該地區(qū)隨處可見的崎嶇地形?！?div style="height:15px;">
人們從未目睹過冰冷的熔巖噴發(fā)，但可以想象一下：冰冷的熔巖可能會慢慢地從穹頂?shù)幕鹕娇诨蛄芽p中擠出，形成一種凝膠狀、黏液狀的物質(zhì)——類似于有彈性的橡皮泥，但由一種或多種冷凍化合物制成——并且在低重力、極冷的環(huán)境中很大程度上保持其矮胖的形狀。
研究小組注意到，該地區(qū)的大部分地區(qū)都覆蓋著不規(guī)則的、起伏的斑塊，主要由水冰構成。這個地形看起來不像冥王星其他地方因侵蝕而形成的扭曲沉積物。那么一個可能的解釋就是：它是由水冰熔巖流形成的。由于這里沒有隕石坑，因此這些水冰熔巖流是在較近的地質(zhì)年代噴發(fā)出來的。
冰冷的噴發(fā)對這個星球來說可能是不常見的，但一些地質(zhì)基礎可能是普遍的：就像地球上的活火山位于部分熔融巖石的儲層之上，冥王星的火山圓頂可能位于部分液態(tài)的水冰儲層之上。但就這顆矮行星而言，這些水冰儲層可能連著一大片海洋。
冥王星差不多與地球同時形成。這么小的星球早就失去了形成時產(chǎn)生的熱量，而且它的巖石核心中沒有足夠的放射性、釋放熱量的元素，所以在它冰冷的外殼下的任何液體都應該被凍結。各種吸熱假設目前也無法證明。
包含海洋的冰凍世界并非天方夜譚。木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二和圍繞土星運行的土衛(wèi)二都有無可爭議的內(nèi)部海洋。但是它們和行星之間的引力相互作用起到了加熱作用，這種情況并不適用于冥王星。
