冥王星心形冰川上，液態氮可能在不久前流動過

冥王星的心形冰川可能正在滲漏。在史普尼克平原（Sputnik Planitia）——構成冥王星心形西半部的冰凍氮氣平原——的北緣，暗色條紋與污跡看起來就像液體最近浸濕冰面後留下的痕跡。由美國國家航空暨太空總署（NASA）新視野號（New Horizons）任務首席研究員艾倫·斯特恩（Alan Stern）領導的團隊認為，最合理的解釋是液態氮從冰川底部的融化層沿著裂縫上升至地表。

若此說成立，將是首個證據顯示冥王星近期曾有液體流動。該表面溫度接近攝氏零下230度，NASA的研究摘要指出，冥王星的大氣與溫度使液態氮降雨在物理上不可能發生，因此任何液體都必須來自地下。這意味著這顆矮行星的內部至今仍在塑造其地表。

「冥王星從未停止讓我們驚喜，這項新發現無疑也是如此，」斯特恩在西南研究院（Southwest Research Institute）的公告中表示。

暗色痕跡的外觀

這些特徵位於史普尼克平原的北部，這片氮冰冰川面積約1,200公里乘2,000公里，比德州與奧克拉荷馬州加起來還大。冰川表面被分割成多邊形，標示著城市大小的對流胞——冰層像熔岩燈中的蠟一樣，在中間緩慢上升，在邊緣下沉，過程極為緩慢。

團隊描述了兩種暗色特徵。一種是狹窄的暗色線條，沿著對流胞之間的邊界延伸。另一種是較寬廣、更擴散的暗色圍裙狀區域。兩者都類似地球上冰川所見的浸濕模式，且都出現在平原的北部。

研究方法

研究人員從新視野號飛越期間拍攝的影像著手，再與NASA Landsat 9衛星拍攝的格陵蘭冰蓋影像進行比對。在地球上，融水與雨水會在冰川表面留下暗色污漬，而冥王星上的特徵與這些模式相似。

SETI研究所的奧爾坎·烏穆爾漢（Orkan Umurhan）隨後建立了冰層的電腦模型。模型顯示，在冥王星當前的內部熱量下，冰川底部的氮可以融化。液態氮的密度低於其上方的固態冰，因此能透過狹窄通道上升，類似岩漿在地球上沿裂縫上升的方式。一旦到達地表，液體便順坡流下，並在過程中使冰面變暗。

模型傾向於短暫爆發而非持續滲流。論文摘要指出，每次事件約釋放10萬至100萬立方公尺的液體，持續數小時至數天。一座奧運標準游泳池約容納2,500立方公尺，因此一次爆發足以填滿40至400座游泳池。

氮為何能在冥王星融化

氮從固態轉變為液態的溫度約為攝氏零下210度，僅比冥王星表面溫度高出約20度。在模型中，融化發生在地表下數公里處，來自冥王星內部的熱量足以使冰川底部達到液態。這就是論文標題中所指的「基底」流動。

地表的年齡使此想法更為合理。史普尼克平原可能不到100萬年歷史，最多僅佔太陽系年齡的約0.02%。如此年輕的地表仍在持續更新，而必須有某種機制在推動更新。

尚未解決的問題

論文將其證據稱為「可能」，這個詞至關重要。沒有人親眼目睹過冥王星上有任何流動。新視野號僅飛越這顆矮行星一次，因此數據僅為單一快照。團隊論證，太陽加熱及其他常見解釋均不足以說明，但融化本身是模型結果，而非實際測量。

與格陵蘭的類比也有其限制。西南研究院首席科學家兼共同作者凱爾西·辛格（Kelsi Singer）承認，「冥王星有許多獨特地形，在其他地方從未見過」，其表面條件與地球截然不同。在格陵蘭能浸濕冰蓋的物質，並不等同於在攝氏零下230度能浸濕氮冰川的物質。

團隊也指出，冥王星超過一半的表面從未以高解析度繪製，因此同樣的特徵可能在行星其他區域普遍存在，也可能極為罕見。

關於冥王星液體的常見問題

冥王星目前有液體嗎？

尚未證實。該研究推斷液態氮近期曾抵達史普尼克平原北部的地表，而模型顯示這種情況以短暫爆發而非持續方式發生。沒有人親眼目睹。

冥王星會下雨嗎？

不會。NASA的摘要指出，冥王星的大氣與表面溫度使液態氮降雨在物理上不可能。因此團隊尋找的是從冰川下方上升的液體，而非從天而降的雨水。

什麼是史普尼克平原？

它是構成冥王星心形區域西半部的平滑明亮平原，是一片比德州與奧克拉荷馬州加起來還大的氮冰冰川。其地表估計不到100萬年歷史。

其他世界可能也有液態氮流動嗎？

有可能。研究人員認為，類似過程可能發生在其他擁有氮冰的柯伊伯帶天體上，論文摘要也指出海王星的衛星海衛一（Triton）——已觀測到間歇泉——以及矮行星鬩神星（Eris）是可能候選。

下一步行動

團隊建議進行更多高解析度觀測，以確認冥王星其他區域、其他柯伊伯帶天體以及海衛一上是否存在類似特徵。該論文於2026年7月31日發表在《行星科學期刊》（The Planetary Science Journal），依據的是新視野號在2015年與2016年拍攝的影像。NASA於2026年8月發布了其研究結果摘要。

參考文獻：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

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