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冥王星可能由新发现的“亲吻与捕获”机制形成

了解这一新机制如何塑造了冥王星及其最大的卫星卡戎。

作者Monica Cull
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冥王星和卡戎在“亲吻与捕获”过程中的快照。图片来源:Robert Melikyan 和 Adeene Denton

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亚利桑那大学(U of A)的最新研究表明,冥王星的形成可能并非一次剧烈的撞击,而是以一种“亲吻”的方式完成的。

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这项发表在《自然-地球科学》杂志上的研究,探讨了冥王星及其卫星卡戎是如何在一次碰撞后形成的。这两个天体并未相互摧毁,而是像一个宇宙雪人一样开始相互盘旋,然后再次分离成两个天体。独特之处在于,分离后冥王星和卡戎仍然共享同一个轨道。

这一新发现有助于研究人员更好地理解行星,尤其是冰冻世界是如何形成和演化的。研究团队将这种新型宇宙碰撞称为“亲吻与捕获”。

熔融腻子

直到最近,研究人员还认为卡戎的形成方式与地球的月球类似,即通过一次巨大的碰撞,然后行星物质变形拉伸——有点像橡皮泥——直到这些物质被拉入地球轨道并凝固成月球。

研究人员曾推测,地球比现在更热,表面也更熔融,这使得行星物质在碰撞时更容易呈现流体状。而冥王星不同的是,它比地球冷得多,且可能更易碎。

“冥王星和卡戎是不同的——它们更小,更冷,主要由岩石和冰组成,” 在该研究的新闻稿中,亚利桑那大学月球与行星实验室的 NASA 博士后研究员、该研究的首席作者 Adeene Denton 说道。“当我们考虑到这些物质的实际强度时,我们发现了一些完全出乎意料的事情。”


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通过“亲吻与捕获”机制形成的冥王星

研究团队利用亚利桑那大学的先进软件进行撞击模拟时发现,冥王星和将成为卡戎的天体暂时黏合在一起,而不是像腻子一样被拉伸。然后,它们开始作为一个雪人形状的整体旋转,直到分离成一个双星系统。

研究人员解释说,双星系统是指两个天体围绕同一个中心点公转,就像两个手拉手旋转的花样滑冰选手一样。

“大多数行星碰撞情景被归类为‘命中即走’或‘擦碰并合并’,” Denton 在新闻稿中说道。“我们发现的是一种完全不同的情况——‘亲吻与捕获’情景,天体碰撞,短暂地黏合在一起,然后分离,但仍然受到引力的束缚。”

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根据这项研究,研究团队认为冥王星和卡戎在碰撞过程中很可能基本保持完整,并且在分离过程中,可能发生了巨大的热量传递,使得冥王星能够拥有地下海洋。研究团队已计划进行更多研究,以揭示冥王星的更多奥秘,并了解更多关于双星系统的知识。

“我们特别有兴趣了解这种初始配置如何影响冥王星的地质演化,” Denton 在新闻稿中说道。“撞击产生的热量和随后的潮汐力可能在塑造我们今天在冥王星表面看到的特征方面起到了至关重要的作用。”

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文章来源

我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源

  • 莫妮卡·卡尔

    莫妮卡·卡尔是《发现杂志》的数字编辑/作家,撰写和编辑专注于动物科学、古代人类、国家公园和健康趋势的文章。 

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