本文收录于《Discover》杂志的年度科学现状特刊,题为“宇宙新海洋”。成为我们的订阅用户,支持我们的科学新闻报道。
在火星和木星之间的小行星带的岩石禁区里,一颗德州大小的冰球隐藏着一个秘密。天文学家在2020年透露,这颗名为谷神星的矮行星实际上是一个海洋世界。而且,它绝非仅此一个:科学家们迄今为止发现了最有力的证据表明,位于太阳系遥远且散布着小太空岩石区域的冥王星也拥有一个活跃的地下海洋。
对外星生命的搜寻实际上是对水的搜寻,而半个世纪前,地球的海洋似乎是独一无二的。但近几十年来,在木星和土星周围的冰卫星——如欧罗巴和恩克拉多斯——等地,已陆续发现了液态水海洋的证据。
天文学家们表示,他们正在描绘出一幅令人惊讶的、湿润的太阳系的图景,其中隐藏着许多潜在的生命栖息地。西南研究所的天文学家艾伦·斯特恩(Alan Stern)表示,这一发现是“太空时代行星科学中最深刻的发现之一”,他同时也是NASA的“新视野号”冥王星任务的负责人。
谷神星拥有的水量比内太阳系除地球以外的任何行星都要多。这是NASA将“黎明号”探测器送往谷神星的主要原因之一,探测器于2015年进入其轨道。但许多人认为,即使它曾经有过海洋,其中的液体现在也早已冻结在其厚厚的冰壳中。
然而,随着“黎明号”的接近,探测器上的相机发现了许多奇怪的白色斑点,其中最突出的是在直径87公里的俄克塔克拉特陨石坑内。这一发现对解释谷神星的历史至关重要。
在去年8月《自然》杂志上发表的一系列七篇论文中,NASA科学家表示,最有力的证据表明,大约2000万年前,一颗太空岩石撞击了谷神星的表面,撞破了其富含冰的地壳。撞击接触到了更深层的含盐水层。结果,来自地下海洋的一个类似犹他州大盐湖的冰层中的化学物质,通过冰层中的裂缝喷发出来。
与此同时,对NASA“新视野号”冥王星探测器数据的新分析,结合对该世界形成的新模型,表明这颗矮行星在太阳系早期就形成了,并拥有液态海洋。但如此小的天体如何能让液态海洋不结冰呢?
此前,天文学家曾推测冥王星是由寒冷的岩石和冰块缓慢聚集并加热,直到融化了水,而水最终在数十亿年里重新冻结而形成的。但《自然·地球科学》杂志6月发表的一项新研究采取了不同的方法。
该研究团队表示,他们在冥王星表面没有发现压缩特征,例如裂缝,这表明它是在寒冷环境下形成的。相反,如果这颗矮行星是在高温快速形成的过程中形成的,在不到3万年的时间内由大量撞击塑造而成,那么它表面的特征就更能解释得通了。这些撞击使冥王星保持高温,其液态海洋至今仍受放射性物质的加热。这不仅是冥王星。外太阳系还有其他几颗潜在的矮行星,也应该以相同的方式形成。
这些发现不仅能改变天文学家的看法,还有助于推动对这些先前被忽视的小世界进行后续任务。斯特恩和“新视野号”团队的成员们现在正试图向NASA推销一个冥王星轨道任务。并且,就在“黎明号”团队展示其最新成果的同一天,科学家们提交了一项由NASA资助的研究,该研究旨在评估向谷神星发送一艘价值10亿美元的航天器并搜索水甚至生命迹象的可行性。NASA“黎明号”任务首席研究员卡罗尔·雷蒙德(Carol Raymond)表示:“谷神星比外太阳系的那些卫星离得更近,也更容易到达。它是一个非常有吸引力的目标。”















