太陽系邊緣那些看似冰冷、遙遠的小世界——凱伯帶的矮行星,可能比我們原先預想的更適合生命孕育。這一令人驚訝的訊息,源自【伊卡洛斯】雜誌上發表的兩篇新論文。
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科學家們在海王星軌域之外的矮行星埃裏斯和瑪克瑪克上有了重大突破。研究揭示,這兩顆星球的地表之下可能存在地熱活動跡象。這是人類歷史上首次在海王星以外的天體上探測到此類甲烷同位素,這些元素的不同形式暗示著地質活動的存在。
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這意味著,埃裏斯和瑪克瑪克可能擁有比預期更為溫暖的內部環境,從而提高了它們成為生命搖籃的可能性。
埃裏斯與瑪克瑪克,連同冥王星和鳥神星,都是位於太陽系邊緣的矮行星家族成員。它們因自身重力能塑造近似球形,但未能清除其軌域附近碎片而區別於行星。其中,埃裏斯是最大的矮行星,體積甚至超過了冥王星,距離太陽約68億公裏,公轉周期長達557年;而瑪克瑪克則是已知第三大的矮行星,圍繞太陽公轉一周需要309年。
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最新的科研成果表明,埃裏斯和瑪克瑪克表面檢測到了由地熱活動產生的新鮮甲烷痕跡,這很可能意味著這些冰冷世界存在著火山活動,甚至擁有熾熱的巖石內核。
佛羅裏達中央大學佛羅裏達太空研究所的研究教授諾埃米表示:埃裏斯和瑪克瑪克向我們展示了一幅出人意料的內部動態畫面。地表下可能存在海洋的設想以及在這些遙遠世界中發現罕見的甲烷同位素CpD和13Cp,挑戰了我們對大型海王星外天體傳統構成的認知。
這一發現不僅深化了我們對這些冰冷世界的理解,更突顯了內在動力在塑造外太陽系天體中的重要作用。
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這項研究成果基於占士·韋伯太空望遠鏡所收集的數據,研究人員透過測量埃裏斯和瑪克瑪克表面甲烷中氘原子與氫原子的比例,揭示了這些化學物質的來源和歷史。特別是,他們觀察到的溫和D/H比與太陽系原始表面如彗星67P/丘留莫夫-格拉西門科的D/H比存在顯著差異,暗示了深部地球化學過程的存在。
此外,透過對碳同位素比的分析,科研人員還發現了矮行星表面近期地質活動活躍的證據,這或許指向行星地殼下隱藏著液態水的可能。
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洛厄爾天文台的天文學家威爾-格蘭迪指出:「如果埃裏斯和瑪克瑪克在其巖石核心中蘊含或至今仍保持著溫暖甚至熾熱的地球化學條件,那麽冰冷火山活動就有可能將甲烷輸送到行星表面,並且這樣的活動可能就在地質學上的最近時期發生過。」
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因此,埃裏斯和瑪克瑪克現在被視作尋找生命存在的潛力候選者。低至極點的DH比以及其他同位素特征強烈提示,這兩顆矮行星上甲烷中的氫原子很可能是來自水分子,顯示其內部深層存在溫暖甚至熾熱的地球化學過程,這對於探索宜居性具有重要意義,並再次彰顯了占士韋伯太空望遠鏡在科學探索中的關鍵角色。