笼状气层或许可以解释为什么冥王星的海洋是液态的

一层薄薄的被困气体可以解释为什么冥王星在没有潮汐或放射性加热的情况下仍然有一个液体海洋。含有气体的包合物水合物层也表明，这颗矮行星的海洋可能比以前认为的要温暖得多，氨含量也要低得多，这可能意味着冥王星上可能存在生命。

冥王星位于太阳系边缘，距离太阳约59亿公里，其表面最高温度约为-223°C。然而，尽管这颗矮行星表面结冰，但长期以来人们一直认为，在它冰冷的外壳下，有一个液态的地下海洋。这一假设的主要原因之一是斯普特尼克平原(Sputnik Planitia)，这是一个位于赤道附近的1000公里宽的盆地，其地形比周围地区低得多，这一特征表明在地下海洋上有一个局部变薄的冰壳。

由于潮汐加热，我们太阳系中的其他天体被认为有液体海洋，例如木星的卫星欧罗巴和土星的土卫二。然而，冥王星不像那些卫星那样受到同样的引力作用，因此不会受益于同样的效应。同样地，人们相信辐射产生的加热不足以防止冻结，除非冰壳具有很高的粘性，这将消除在斯普特尼克平原观察到的局部冰变薄的可能性。

另一种可能性是，冥王星的海洋中含有高浓度的氨，这降低了它的冰点。然而，这需要大量的物质，而这种物质在柯伊伯带天体(如冥王星)中相对稀缺，因此不太可能。这一理论也与另一种观点相冲突，即冰壳的密度比海洋低——允许它漂浮在水面上——因此主要是由水组成的。

相反，日本团队提出了一种新的笼状水合物理论，可以解决这些问题。这一提议表明，一层薄薄的气体分子(可能是甲烷)可能在冰壳的底部形成，并作为海洋和冰壳之间的高粘性绝缘体。这一理论得到了热力学预测的支持，因为与纯水相比，包合物水合物的熔点更高，如果存在足够的气体，冥王星海洋的预测压力意味着水合物层的形成应该比冰更有利。

“这篇论文中提出的机制是一个很有希望的解释，解释了冥王星上一个必然温暖的液体海洋上，一个看似矛盾的冷冰壳的存在，其横向厚度变化。Prabal Saxena来自戈达德太空飞行中心，他之前发表在海王星外大型天体的潮汐加热。“令人着迷的是，这种机制可能是太阳系中其他大型冰冻世界上延长海洋寿命的一种相当常见的方式，这表明液态水可能在传统上被认为不是海洋世界的地方具有相当的弹性。”

如果这一理论准确的话，它表明冥王星海洋内的环境与预期完全不同。这将使这颗矮行星明显更适合生命生存。

第一作者说:“之前的假设是一个氨含量极高、温度极低的海洋——氨含量接近30wt%，温度约为-70°C。Shunichi Kamata来自日本北海道大学。“我们的假设不需要这样一个极端的海洋:一个以水为主，因此接近0°C的海洋。我不是生物学家，所以我不确定，但我怀疑后者更适合陆地类型的生命。我们发现了一种新的、通用的机制，可以形成一个长期存在的海洋，这对生命的形成至关重要。”