冥王星可能由十亿颗彗星组成

也许我们以错误的方式看待冥王星。行星、矮行星——这种语义上的争论可能无关紧要，因为在现实中……也许冥王星实际上是一颗巨大的彗星？在本周发表在《伊卡洛斯》杂志上的一篇论文中，来自西南研究所的科学家提出了一种新理论，即冥王星可能实际上只是一群彗星的集合。数十亿颗。

科学家通常认为冥王星的诞生方式与行星的通常方式相同：在太阳系的远古初期，岩石核心在大量气体和尘埃中形成，重力慢慢地吸积越来越多的物质，形成我们现在称为冥王星的小球。但 90 年代在柯伊伯带发现的其他小型冰冻天体（如冥王星）表明，还有其他更独特的共同起源故事有待解开。

“目前的范式是，太阳系外的天体是由岩石和冰的吸积形成的，”西南研究所的科学家、新论文的主要作者克里斯托弗·格莱恩说。“我们认为彗星是较大天体形成后留下的组成部分，以前人们怀疑冥王星可能是由彗星组成部分形成的，但我们没有数据来真正验证这一点。这项研究试图在这一过程中迈出下一步。”

本文的数据来自两个来源：新视野号任务，科学家能够对冥王星上富含氮的冰川斯普特尼克平原进行观测；欧洲航天局的罗塞塔号航天器 (RIP) 研究了 67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星的化学成分。本文作者发现，如果冥王星是由数十亿颗像 67P 这样的彗星混合而成，那么冰川的氮含量与其他模型预测的相似。

格莱恩说：“我们首先利用新视野号提供的信息来估计冥王星上有多少氮，以及有多少氮从冥王星大气中逸出。”这为理论模型设定了一个约束，代表了目标。“然后，我们使用了罗塞塔号提供的氮丰度，并将其放大到冥王星的质量。真正有趣的是，这两种方法得出的数值非常吻合。”

这种新的“巨型彗星”模型令人震惊，但在冥王星上发现大气层并暗示它可能拥有地下海洋也同样令人震惊。但为了安全起见，研究人员还开发了所谓的“太阳模型”，该模型表明冥王星是由冷冰形成的，其中含有与太阳中类似的丰富氮。“太阳模型提供的氮比我们在冥王星上看到的要多得多，”格莱因说。“但我们不能排除这个模型，因为我们缺乏关于冥王星大气在其历史上逸出的氮量的详细了解。”新视野号“只是时间快照”，无法知道数十亿年来氮的比率是如何变化的。

和所有奇特的新想法一样，这个假设也并非万无一失。根据格莱恩的说法，该模型的最大限制在于，新视野号在冥王星上探测到的一氧化碳含量相当低，尽管彗星往往携带大量一氧化碳。其中大部分可能深埋在斯普特尼克平原之下，因此新视野号显然无法探测到地表的一氧化碳，而地下海洋也可能导致一氧化碳的破坏。“我发现后一种假设特别有趣，因为新视野号还有其他证据表明存在这样的海洋，”他说。

此外，虽然格莱恩认为大多数科学家都对这项研究持积极态度，但他也承认有些人对“巨型彗星”的含义提出了质疑。“我不是说冥王星是一颗彗星，”他说，“而是说它的成分可能与一颗超大彗星的模型有关。”这里有很多细微差别，如果不仔细解释这种区别，很容易就会被忽略。

最终，证实或反驳这一新理论的唯一方法就是直接研究冥王星。这意味着除了新视野号这样的飞越任务之外，还要向冥王星发射轨道器——甚至可能是着陆器。格莱恩支持登陆斯普特尼克平原，原因显而易见，我们可以在那里采集一些冰冷的冰川样本，并用质谱仪进行分析。这样的任务很难在短期内获得批准，但新视野号的成功意味着重返冥王星的呼声只会越来越高。