一项新的研究表明，冥王星巨大的白色“心脏”有着令人惊讶的暴力起源

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近十年来，冥王星表面的一个心形“飞溅物”一直吸引着科学家。新的模拟最终揭示了它的来源。（图片来源：美国国家航空航天局/约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所）

据美国生活科学网站（斯蒂芬妮·帕帕斯）：2015年，当美国国家航空航天局的“新视野”号宇宙飞船飞越冥王星时，它以一个甜蜜的惊喜返回了图像：一个心形结构主宰着这颗矮行星的表面。

现在，研究人员相信他们已经发现了这个宇宙情人节的起源。他们今天（4月15日）在《自然天文学》杂志上报道称，这颗心脏是在与一块比堪萨斯州还宽的冰冷岩石的缓慢碰撞中形成的。

研究人员通过使用计算机模型模拟对冥王星表面及其形成的撞击，确定了这种情况。冥王星的心脏，科学上被称为汤博瑞焦，其浅色来自氮冰。亚利桑那大学月球和行星实验室的教授、研究合著者Erik Asphaug说，太阳系远端结冰物体之间的撞击与靠近太阳的撞击不同。

Asphaug在一份声明中说：“我们习惯于将行星碰撞视为令人难以置信的剧烈事件，除了能量、动量和密度之外，你可以忽略细节。”。但在遥远的太阳系中，速度要慢得多，而且固体冰很强，所以你必须在计算中更加精确。这就是乐趣的开始。"

在瑞士伯尔尼大学高级研究员Martin Jutzi的领导下，该团队使用了一种称为平滑粒子流体动力学的模拟方法，测试了各种碰撞角度和撞击物的大小，以了解哪些动力学会导致冥王星心脏的西部Sputnik Planitia的形成。这个大约800平方英里（2000平方公里）的区域比周围环境低约2.5英里（4公里）。



冥王星受到巨大而缓慢的撞击，导致其表面形成心形结构的艺术表现。（图片来源：Thibaut Roger/伯尔尼大学）

研究小组发现，这种形成可能源于倾斜碰撞，导致其细长形状。这很可能发生在冥王星历史的早期。

研究作者说，撞击冥王星的冰岩直径可能约为454英里（730公里）。由于冥王星的冰芯，撞击并没有像在温暖气候下撞击时那样融化和液化行星的部分，使撞击体沉入行星的核心。

相反，撞击器很可能在冥王星表面被压扁了。即使是现在，它也可能位于Sputnik Planitia表面光滑的氮冰下。

Asphaug说：“在人造卫星下方的某个地方，是冥王星从未完全消化过的另一个大质量天体的残余核心。”。

研究人员报告称，模拟进一步表明，冥王星的冰层外层下没有地下海洋。因为冥王星的心脏质量比这颗矮行星表面的其他部分低，所以随着冥王星数千年的自转，它应该会逐渐向两极移动。但该地层位于地球赤道附近——研究人员此前推测，这一奇怪的位置可能是由于地下液态水体的动力学造成的。

Jutzi在声明中说，新的研究表明，液态海洋并不是解释冥王星心脏位置的必要条件。

Jutzi说：“在我们的模拟中，冥王星的所有原始地幔都被撞击挖掘出来，当撞击物的核心物质溅到冥王星的核心上时，它会产生局部质量过剩，这可以解释在没有地下海洋的情况下，或者最多是一个非常薄的海洋的情况下来向赤道迁移的原因。”。