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矮行星冥王星有一个令人惊叹的构造，称为汤博区域。它具有心的形状。最近，科学家们确定其形成的原因是与某些物体的切向碰撞。

冥王星的冰心 来自伯尔尼大学和国家研究能力中心（NCCR）的国际天体物理学家团队终于揭开了冥王星表面如何出现类似冰心的巨大冰川的谜团。 。该团队首次使用数值模拟成功地重现了其不寻常的形状，并将其归因于锐角的巨大且相当缓慢的撞击。

自从2015年美国新视野号探测器上的摄像机在矮行星冥王星表面发现了一个巨大的心形结构以来，它独特的形状、组成和高度一直让科学家们感到困惑。来自伯尔尼大学的行星科学家团队与 NCCR PlanetS 和图森亚利桑那大学的几位合作者一起，利用数值模拟来研究人造卫星平原的起源，即心形表面区域西部泪滴状的部分。

根据他们的研究，冥王星的早期历史以形成人造卫星平原的灾难为标志——与一个直径约 700 公里的类行星体相撞，大约是瑞士从东到西面积的两倍。该团队最近发表在《自然天文学》杂志上的研究结果还表明，这颗矮行星的内部结构与之前认为的不同，这意味着不存在地下海洋。

切线碰撞 冥王星的“冰心”并非由一种元素构成。Sputnik Planitia 位于其西部，面积为 1200x2000 平方公里，相当于欧洲或美国的四分之一。引人注目的是，该区域比冥王星表面的大部分区域低三到四公里。“心脏”的东部也覆盖着一层类似但更薄的氮冰层，其起源尚不清楚，但很可能与这种结构有关。

“人造卫星平原的细长形状强烈表明，撞击不是直接的正面碰撞，而是切向发生的，”伯尔尼大学的研究发起人马丁·尤茨博士说。他的团队与来自世界各地的其他几个团队一起使用他们的平滑粒子流体动力学（SPH）模拟软件以数字方式重现类似的事件，改变了冥王星及其碰撞物体的成分，以及撞击的速度和角度。这些模拟证实了科学家对锐角撞击的怀疑，并使他们能够确定撞击体的成分。

冥王星的核心非常冷，以至于尽管撞击产生热量，岩石仍然非常坚硬并且没有融化。此外，由于其角度和速度较低，撞击器核心并没有沉入矮行星中，而是以碎片的形式落到了其表面。

冥王星没有地下海洋。这项研究还揭示了对冥王星内部结构的一些见解。事实上，像模型中那样的巨大撞击比冥王星历史早期发生的撞击更有可能发生。然而，这产生了一个问题：根据物理定律，像人造卫星平原这样的巨大凹陷应该随着时间的推移慢慢向矮行星的极点移动，因为它存在质量赤字。然而，矛盾的是，它仍然位于赤道附近。

先前的理论解释是，冥王星与外太阳系中其他几个类似的天体一样，拥有液态水的地下海洋。根据之前的解释，人造卫星平原地区的冰壳会更薄，导致海洋“膨胀”，而且由于液态水比冰密度更大，导致质量过大，导致向赤道迁移。

然而，新的研究提供了另一种观点。“在我们的模拟中，冥王星的整个原始地幔因碰撞而被破坏，当核心物质落到冥王星的核心时，它产生了局部多余的质量，这可以解释没有地下海洋或至少在非常薄的海洋的情况下向赤道的迁移”，马丁·朱兹解释道。