冥王星心形的汤博区可以被认为是矮行星的美学亮点。这一巨大的，高度反光的地质特征被美国宇航局的新视野号宇宙飞船捕捉到了美丽的清晰度2015年飞越．据最近的估计，它的椭圆形西叶——斯普特尼克平原(Sputnik Planitia)长达1200多英里(约合1200多公里)——引起了行星科学家的注意:它似乎是一个由古代一次巨大撞击雕刻出来的碗。今天，它充满了年轻的浮冰搅动氮冰。

“新视野号”没有很好地观察到冥王星的另一面。但当它看了一眼时，它确实发现了地球上正对着斯普特尼克平原的一块区域，看起来就像一个由裂缝、土丘和凹坑组成的杂乱的地质拼图。由于没有明确的形成机制，科学家们推测它的起源。

现在研究表明，凿出斯普特尼克平原的撞击是罪魁祸首。根据对那次大灾难的模拟，它在冥王星周围和内部发出了强大的地震波，到达了地球另一端的地区，撕裂了那里的陆地，形成了“新视野号”所看到的奇怪特征。至关重要的是，只有当冥王星有一个93英里厚的地下液态水海洋科学家们已经考虑了一段时间。

这项工作在3月的会议上以虚拟方式进行了展示第51届月球与行星科学会议他亲自在德克萨斯州的伍德兰兹聚会。,是取消了因为冠状病毒大流行。新利棋牌手机版下载该模型仍处于早期阶段，还有待同行评审。但是将撞击与其他地方遥远的地质特征联系起来来推断冥王星的内部结构是“一个真正新颖的想法”，他说詹姆斯·塔特尔基恩他是NASA喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的行星科学家，并没有参与这项研究。

埋在海洋

如果这种模拟行星地震学的方法是成立的，冥王星的秘密可能不是唯一的从远处提取，他说保罗·伯恩他是北卡罗莱纳州立大学的行星地质学家，也没有参与这项研究。这个概念可以扩展到所有的冰世界和卫星，从太阳系的冰巨行星的卫星到隐藏在柯伊伯带其他地方的寒冷巨行星。最重要的是，这项研究提醒人们，新视野号与冥王星的相遇具有不可估量的价值，他说贾尼Radebaugh杨百翰大学(Brigham Young University)的行星科学家，他没有参与这项研究。她补充道:“我们能充分利用它，真是太神奇了。”

冥王星的地下海洋的关键证据在2016年得到了证实。在“新视野号”与这颗矮行星的近距离接触将“斯普特尼克平原”带入视野后，科学家们意识到这个撞击盆地的位置很奇怪:位于赤道上，与冥王星最大的卫星冥卫一的轨道保持一致，冥卫一在地球另一端的相对位置上没有移动。模型表明，当盆地形成时，冥王星的赤道在别处，但在撞击发生后，地下的水海洋开始上涌到裂口，而冰在裂口上方聚集。为了适应这个潮湿，沉重，充满冰的陨石坑，冥王星的突然出现翻到现在的位置形成了新的赤道。

但这个概念仍然只是一个假设，还需要更多的证据来证实海洋的存在。究竟月亮而且火星在美国，科学家们利用机器人来探测穿过人体的地震波——地震波的反射、偏转和扭曲取决于它们穿过的物质——然后利用这些地震波绘制出一幅地下岩层的图画。但这种方法在遥远的冥王星上是不可能的，因为那里缺乏机器人探测器，也没有未来的任务计划。

帮助，碰巧就藏在数十亿英里外的水星上。它的卡洛里斯盆地它位于地球的另一边，与破碎的岩石和令人抓狂的起伏地形构成的地质混乱完全相反。“在身体的任何地方都没有类似的东西，”Radebaugh说。长期以来，科学家们一直认为这一粗糙的地形是卡洛里星的暴烈创造造成的——就像斯普特尼克行星对跖上起伏的土地可能是冥王星自身的巨大撞击事件造成的一样。

所以，科学家们想知道，为什么不重现冥王星的地震学来找出答案呢?他们转向模特iSALE，它模拟了行星规模的撞击，并复制了撞击冲击的物理过程。Adeene丹顿她是普渡大学行星地质学的博士生，也是这项新研究的主要作者，她说她“已经把冥王星炸了无数次”。

虚拟地震学

最能复制斯普特尼克行星和冥王星残破的对跖地地形的模拟是，一个250英里宽的弹丸以每小时4500英里的速度撞击冥王星。在这个模型中，当斯普特尼克行星被雕刻出来时，一个巨大的冲击波传遍了整个世界。引起矮行星物理变形的应力波尾随在激波后面。它的运动取决于它所传播材料的声速。压力波迅速穿过冥王星的岩石内核，并缓慢地穿过它的冰壳。它在夹在两者之间的93英里厚的液态水海洋中移动得更慢。

海洋是应力波从岩石核心传递到斯普特尼克行星对跖点的障碍。但这种影响被这个行星层蛋糕的另一个方面所抵消:海洋屏障也意味着穿过冰壳的地震能量被困在那里，增强了这种能量到达对极的能力。

地核的地质成分也促进了地震波的传播。在最符合数据的模拟中，岩心是由蛇纹石构成的，这是一种比其他可能的候选者传播应力波更慢的岩石。地核和海洋之间的声速差很低，这是物理学的一个怪圈，它使得更多的地震能量通过海洋向对极移动。

总的效果是，大量的能量被训练到斯普特尼克行星的对跖点。尽管该软件不能解决特定地质特征的生成，但对那里可能的变形的计算表明，这种地震聚焦产生了其混乱的地形。

这个假设是可靠的，但还不是完全可靠的。伯恩说，“新视野号”拍摄的冥王星那一半的图像，与“斯普特尼克行星”一侧的图像相比，分辨率较低，所以不容易精确计算出它们所显示的内容。“在冥王星的远端有很多奇怪的东西，”基恩说。“你可以想象有很多不同的方法来创造我们看到的那些奇怪的图案。”其中一种可能性涉及到覆盖在冥王星表面的挥发性冰，如甲烷、二氧化碳和氮的冰。这些挥发物经常在气体和固体之间波动，并在此过程中侵蚀地貌。它们可能要为不寻常的地形负责，包括斯普特尼克行星对跖的混乱。(最近一项与此无关的研究也是如此指责挥发物因为它创造了与水星的卡乐里斯盆地相反的混乱地形。)

但如果新模型是正确的，它就为冥王星和其他地方的冰表亲可能有大量的地下海洋的想法增加了可信度。丹顿说:“我们可能需要对柯伊伯带本身和其中所有遥远的世界有一点不同的想法，也许需要更近一点地观察它们。”它们绝不仅仅是被冰封的雪球，“它们都可能拥有令人难以置信的、丰富的地质历史。”

本文标题为“碰撞地形”的一个版本已被改编，收录在《中国科学》杂志2020年6月号新利18luck体育．