冥王星心形冰川上，液态氮可能在不久前流动过

冥王星的心形冰川可能正在泄漏。沿着斯普特尼克平原（Sputnik Planitia）北缘——这片冻结的氮冰平原构成了冥王星心形区域的西叶——暗色条纹和污迹看起来就像液体最近浸润冰面后留下的痕迹。由NASA New Horizons任务首席研究员艾伦·斯特恩（Alan Stern）领导的团队认为，最合理的解释是液态氮从冰川底部一个融化层通过裂缝上升所致。

如果这一结论成立，那将是冥王星上近期有液态流动的首个证据。冥王星表面温度接近零下230摄氏度，NASA对该研究的总结指出，冥王星的大气和温度使得液态氮降雨在物理上不可能发生，因此任何液态物质都必须来自地下。这意味着这颗矮行星的内部至今仍在塑造其表面。

“冥王星从未停止让我们惊讶，而这一新结果无疑再次做到了这一点，”斯特恩在西南研究院（Southwest Research Institute）的公告中表示。

暗色痕迹是什么样的

这些特征位于斯普特尼克平原的北部，这是一片面积约1200×2000公里的氮冰冰川，比得克萨斯州和俄克拉荷马州加起来还大。冰川表面被分割成多边形，标志着城市大小的对流单元——冰在中间缓慢上涌，在边缘下沉，速度极慢，就像熔岩灯中的蜡。

团队描述了两种暗色特征。一种是狭窄的暗色线条，沿着单元之间的边界延伸。另一种是更宽、更弥散的暗色裙边。两者看起来都像地球上冰川表面看到的浸润图案，并且都出现在平原的北部。

研究过程

研究人员利用新视野号飞越期间拍摄的图像，然后将其与NASA Landsat 9卫星拍摄的格陵兰冰盖照片进行比较。在地球上，融水和雨水会在冰川表面留下暗色痕迹，而冥王星上的特征与这些图案相似。

SETI研究所的奥尔坎·乌穆尔汉（Orkan Umurhan）随后建立了冰的计算机模型。模型显示，在冥王星现今的内部热量下，冰川底部的氮可以融化。液态氮的密度低于其上方的固态冰，因此它可以通过狭窄通道上升，就像岩浆在地球上通过裂缝上升一样。一旦到达表面，它会向下流动，并在流动过程中使冰变暗。

模型倾向于短时爆发而非持续涓流。论文的摘要将每次事件估计为大约10万到100万立方米的液态氮，在数小时到数天内释放。一个奥运会游泳池大约容纳2500立方米，因此一次爆发相当于40到400个游泳池。

氮为何能在冥王星上融化

氮从固态变为液态的温度约为零下210摄氏度，仅比冥王星表面温度高约20度。在模型中，融化发生在地表以下数公里处，那里从冥王星内部上升的热量足以使冰川底部转变为液态。这就是论文标题中提到的“基底流动”。

表面的年龄使这一想法更加可信。斯普特尼克平原可能不到100万年，最多约占太阳系年龄的0.02%。如此年轻的表面仍在更新，而必须有某种力量在更新它。

尚未解决的问题

论文称其证据为“可能”，这个词很重要。没有人亲眼目睹过冥王星上有任何东西流动。新视野号只飞越了这颗矮行星一次，因此数据只是一张快照。团队认为，太阳加热和其他常规解释都不足以说明问题，但融化本身是模型结果，而非测量数据。

与格陵兰的比较也有局限性。西南研究院的首席科学家、论文合著者凯尔西·辛格（Kelsi Singer）承认，“冥王星有许多在其他地方看不到的独特地形”，其表面条件与地球截然不同。在格陵兰冰盖上浸润冰面的东西，与在零下230度下浸润氮冰川的东西不是一回事。

团队还指出，冥王星超过一半的表面从未被高分辨率测绘过，因此同样的特征可能在行星其他地方很常见，也可能很罕见。

关于冥王星上液态的常见问题

冥王星上现在有液态吗？

尚未确认。该研究推断液态氮最近到达了斯普特尼克平原北部的表面，模型显示它是以短时爆发而非连续方式发生的。没有人亲眼目睹过。

冥王星上会下雨吗？

不会。NASA的总结指出，冥王星的大气和表面温度使得液态氮降雨在物理上不可能发生。这就是团队寻找从冰川下方上升的液态物质而非从天而降的原因。

斯普特尼克平原是什么？

它是构成冥王星心形区域西叶的平滑明亮平原，是一片比得克萨斯州和俄克拉荷马州加起来还大的氮冰冰川。其表面估计不到100万年。

其他天体上会有液态氮流吗？

有可能。研究人员认为，类似的过程可能发生在其他拥有氮冰的柯伊伯带天体上，研究摘要指出海卫一（Triton）——那里曾观测到间歇泉——以及矮行星阋神星（Eris）是候选对象。

下一步计划

团队建议进行更多高分辨率观测，以查明类似特征是否存在于冥王星其他地方、其他柯伊伯带天体以及海卫一上。该论文于2026年7月31日发表在《行星科学杂志》（The Planetary Science Journal）上，基于新视野号在2015年和2016年拍摄的图像。NASA于2026年8月发布了其对该结果的总结。

参考文献：Stern et al., “Evidence for Possible N2 Basal Flow beneath Pluto’s Northern Sputnik Planitia,” The Planetary Science Journal, 2026. DOI: 10.3847/PSJ/ae7e85

标签: Kuiper Belt, Alan Stern, liquid nitrogen, New Horizons, Pluto, Sputnik Planitia