謎團解開？冥王星與行星體碰撞後獲「心臟」
【大紀元2024年04月22日訊】（大紀元記者夏雨綜合報導）自從美國宇航局（NASA）新視野號航天器（New Horizons）在2015年一張圖像中，捕捉到冥王星表面巨大的「心臟」（心形地貌）以來，這一奇景引起天文學家的興趣。現在，研究人員認為已經解開了這顆獨特心臟是如何形成的謎團，並且可能揭示有關矮行星起源的新線索。
這一心形地貌被稱為「湯博區域」，以紀念1930年發現冥王星的天文學家克萊德·湯博（Clyde Tombaugh）。但科學家表示，「心臟」地區並不全是一種元素組成。幾十年來，有關湯博區域的海拔、地質成分和獨特形狀的成因，以及其高反射率表面（比冥王星其它部分更亮白色）的細節一直無法解釋，令科學家困惑不已。
冥王星上一個叫做斯普特尼克平原（Sputnik Planitia）的深盆地構成心臟的「左葉」，是冥王星大部分氮冰所在地。該盆地面積745英里x1,242英里（1,200公里x2,000公里），相當於美國的四分之一，但海拔也比行星表面大多數地區低1.9至2.5英里（3至4公里）。
由伯爾尼大學和國家行星研究中心（NCCR PlanetS）成員領導的一個國際天體物理學家小組在一項新研究中，可能揭開冥王星表面巨大心形特徵的神祕面紗。該研究小組首次通過數值模擬成功再現了不同尋常的心形結構，並將其歸因於一次巨大而緩慢的斜角撞擊。
通過對斯普特尼克平原的新研究，這個國際科學家小組確定，一場災難性事件創造了這顆「心臟」。經過數值模擬分析後，研究人員得出結論，一顆直徑約435英里（700公里）的行星體，大約是瑞士從東到西大小的兩倍，很可能在這顆矮行星（冥王星）歷史的早期與其相撞。
相關論文發表於最新一期《自然·天文學》雜誌。
研究人員使用平滑粒子流體動力學軟件創建數值模擬，該軟件被認為是廣泛行星碰撞研究的基礎，以模擬理論行星體與冥王星碰撞的潛在影響、速度、角度和成分的不同場景。
研究團隊認為，斯普特尼克號平原呈細長形狀，表明「肇事」行星體不是迎頭撞擊冥王星，而是擦肩而過，很可能以傾斜角度而非正面撞向冥王星。
「冥王星的核心非常冷，以至於（與矮行星相撞的行星體）仍然非常堅硬，儘管撞擊會產生熱量，但（行星體）並未熔化，並且由於撞擊角度和低速度，行星體的核心沒有撞入冥王星的內核。」該研究的主要作者、伯爾尼大學助理研究員哈里·巴蘭坦（Harry Ballantyne）博士在一份聲明中表示。
研究合著者、亞利桑那大學月球與行星實驗室教授埃里克·阿斯普豪格（Erik Asphaug）在一份聲明中說：「斯普特尼克平原下方某個地方是另一個巨大天體的殘餘核心，冥王星從未完全融化它。」
最新研究也為冥王星內部結構提供新線索。此前理論認為，冥王星和太陽系外其它幾個行星一樣，存在一個地下液態海洋。但新研究表明，冥王星沒有地下海洋。
巴蘭坦還表示：「冥王星表面絕大部分由甲烷冰及其衍生物組成，覆蓋著水冰地殼，而行星心則主要充滿了氮冰，由於海拔較低，這些氮冰很可能在撞擊後迅速積累起來。」
冥王星「心臟」東部也覆蓋著一層類似但薄得多的氮冰，科學家們還不清楚氮冰的來源，但很可能與斯普特尼克平原有關。
（本文部分參考了CNN的報導）
責任編輯：葉紫微
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