太陽系並不比柯伊伯帶冷多少。
在遠離太陽溫暖的冥王星軌道之外,漂流著一大片冰冷的岩石和矮行星,它們被認為太冷,只不過是外太空中的雪球。
作為新視野號數據然而,冥王星上顯示,外表可能具有欺騙性。現在科學家發現另外兩顆矮行星可能正在保守秘密。
鬩神星和鳥神星都是矮行星,與冥王星一樣,位於柯伊伯帶。而且,和冥王星一樣,它們現在被發現有海洋在其冰凍地殼下晃動的證據。
這項證據潛藏在遙遠小世界表面凍結的甲烷中,其同位素比率與內部加熱一致。
“我們在涼爽的地方看到了炎熱時期的一些有趣跡象,”行星地球化學家克里斯多福‧格萊因說德州西南研究所。
「我參與這個計畫時認為,大型柯伊伯帶天體(KBO) 的古老表面應該充滿了從原始太陽星雲繼承的物質,因為它們的冷表面可以保存甲烷等揮發物。相反,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST ) 給了我們感到驚訝!

鬩神星和鳥神星都比冥王星更小、更遠。冥王星的半徑為1,188 公里(738 英哩),繞太陽公轉的平均距離為 39天文單位。
鬩神星稍小一點,半徑為 1,163 公里,但它與太陽的平均距離卻是驚人的68 天文單位。鳥神星的平均軌道為45.8 天文單位,但它的半徑只有極小的715公里。
即使是冥王星也很難看到,它位於太陽系的最遠端。更小、更遙遠的世界瀕臨隱形的邊緣。這就是為什麼我們需要等待像 JWST 這樣強大的儀器來詳細了解它們。
多年來人們都知道這些矮行星的表面主要由甲烷冰組成。由於柯伊伯帶距離如此遙遠,科學家認為這兩個世界的表面就像被認為是冰凍的一樣原始,自大約 45 億年前形成以來一直沒有變化。
天文學家利用 JWST 在反射陽光下對兩顆矮行星進行了光譜觀測。這使得他們能夠測量甲烷中的同位素比率,特別是氘或重氫與普通氫的比率,稱為 D/H 比率,以及碳的同位素。
兩組比率都顯示鬩神星和鳥神星表面的甲烷比太陽系形成以來一直存在的甲烷年輕得多。
“我們透過 JWST 觀測到的中等 D/H 比掩蓋了古代地表上存在原始甲烷。原始甲烷的 D/H 比要高得多,”格萊因解釋說。
「相反,D/H 比指出了內部深處產生的甲烷的地球化學起源。D/H 比就像一扇窗戶。我們可以在某種意義上使用它來窺視地下。我們的數據表明,地下深處的溫度升高。2)也可以生產,我們在 Eris 上看到了它。熾熱的核心也可能顯示其冰冷表面下存在液態水的潛在來源。

碳同位素比率也一致。
「如果鬩神星和鳥神星在它們的岩石核心中存在,或者可能仍然存在溫暖的,甚至熾熱的地球化學,那麼低溫火山過程可能會將甲烷輸送到這些行星的表面,也許是在地質學上最近的時代,”洛威爾的天文學家威爾格倫迪說亞利桑那州天文台。 「我們發現了碳同位素比(13C/12C) 這表示最近才重新鋪面。
這些發現強烈表明我們可能需要重新思考外太陽系的動力學。科學家認為條件因為微生物海洋生物可能存在於冰凍世界的地下海洋中,例如土星的衛星土衛二,以及木星衛星歐羅巴,其核心是想法足夠熱以在內部產生有利的條件。
如果柯伊伯帶中也存在地下海洋——而且事實上很常見——那麼外太陽係可能並不像我們想像的那樣充滿敵意和荒涼。
「在新視野號飛越冥王星系統之後,隨著這一發現,柯伊伯帶在容納動態世界方面變得比我們想像的更加活躍,」格萊因 說。
“現在開始考慮發送一艘航天器飛越其中另一個天體,將 JWST 數據放入地質背景中還為時過早。我相信,等待著我們的奇蹟將會令我們震驚!”