冥王星上发现神秘物体！地下竟可能藏着100公里深的海洋？

2015年7月14日，美国宇航局的“新视野号”探测器从冥王星旁边飞过。那是人类第一次看清这颗遥远矮行星的真实面貌。一晃十多年过去了，科学家们还在反复研究那次飞掠传回来的数据，地面上也在不断积累新的观测结果。就在2026年夏天，好几项独立的研究接连抛出让人意外的发现，这颗被降级为矮行星的天体一下子又成了科学界的焦点。

宇宙真的是很奇妙，可探索的地方还多着呢。连冥王星这个平时很没有存在感的小透明都有这么多秘密，笔者有时候忍不住恨自己生得太早，没能在科技更发达的时代看到更多有意思的东西。好在2026年这一波新发现，已经足够让人重新审视这个冰封世界了。

大气层正在变薄

冥王星的大气层正在起变化。这颗矮行星的大气特别稀薄，大部分是氮气，还掺着一点甲烷和一氧化碳。冥王星离地球差不多有59亿公里，从地面直接观测它难度极大。天文学家们想了个巧妙的办法——掩星观测。当冥王星从一颗遥远的恒星正前方经过时，那颗恒星的光会穿过冥王星的大气层，被折射和散射，科学家通过分析光线变化就能反推出大气层的状态。

说起来简单，做起来可不容易。掩星的阴影路径可能横跨大洋或者无人区，观测团队得提前把路径图画准，然后想办法把望远镜部署到正确的位置上。行星科学研究所的阿曼达·西卡福斯（Amanda Sickafoose）带着团队就是这么干的。他们翻查了2017年到2023年间观测到的10次掩星事件，其中只有4次是多个地点的观测站同时记录到的，剩下6次都只有一个站点捕捉到了数据。

结果发现，从2015年“新视野号”飞掠到2021年左右，冥王星的大气压力一直没怎么变。但2021年之后情况不一样了。2026年7月底发表在《行星科学杂志》上的论文指出，考虑雾霾模型的话，到2023年大气压力比之前下降了大约16%。

如果不考虑雾霾只看清晰大气层，在1275公里高度上压力下降了7%加减6%——这个误差范围说明变化还不够显著。但把雾霾算进去之后，在1215公里高度上的压力下降了16%加减2%，这个数据就比较扎实了。

科学家们还没把这叫作确定的大气坍缩，还需要更多观测来确认。西卡福斯本人说，希望未来几年能获取更多数据来证实或者推翻这个趋势。但如果下降趋势一直持续，天文学家们等了几十年的那个阶段可能就要来了。

有个解释听起来顺理成章。冥王星在1989年经过了轨道上离太阳最近的点，从那以后就一直在往外走。它的公转周期是248年，接下来还要继续往更冷更暗的外太阳系深处再走大约88年。离太阳越远，照到地表的阳光就越少，表面的氮气就开始重新凝结成冰。按这个逻辑，冥王星正在进入一个更冷的时期，大气层慢慢变薄，这个遥远的世界正在一点一点关上大门。

但这只是故事的一半。

冰川表面出现奇怪痕迹

“新视野号”2015年拍摄的照片里，有个地方让科学家们特别在意。那是冥王星表面巨大心形图案的西半边——斯普特尼克平原，一片以冻结氮为主的巨大冰川，面积比德克萨斯州和俄克拉荷马州加起来还大。研究人员仔细查看这片冰川北部的图像时，注意到了一些奇怪的东西——表面上有暗色的窄条纹，还有附近一些更宽的暗色斑块。

这些特征一开始根本说不清楚。后来科学家们拿它们跟地球上的冰川做了比较。在地球上，冰川表面被液体弄湿的时候——不管是下雨还是冰层下面涌上来的水——会出现类似的图案。这些暗色条纹的反照率跟地球极地冰盖表面的数值惊人地接近。

但这个比较带来了一个大问题。冥王星表面的温度低得吓人，液态氮雨根本不可能从天上掉下来。那要是这些痕迹真是液体弄出来的，来源就只有一个方向——地下。

液态氮从地下涌出

西南研究院的艾伦·斯特恩（Alan Stern）——他也是“新视野号”任务的首席研究员——带着团队提出了一个猜想。在斯普特尼克平原厚厚的冰层底部，氮可能在特定条件下暂时变成了液体。

计算机模型显示，液态氮的密度比固态氮冰小，所以它会像岩浆一样顺着冰层里的裂缝往上跑。要是上升的速度够快，这些液态氮在重新冻住之前有可能短暂地扩散到冰面上，留下那些暗色的痕迹。

斯特恩本人说，冥王星从来没有停止过让人惊讶。美国宇航局把这个研究叫作冥王星表面近期存在液体流动的第一个证据。当然，“新视野号”从来没有真的拍到液体在移动，科学家们发现的是它曾经存在过的痕迹。

斯普特尼克平原本身的历史可能还不到100万年，所以要是这个推断成立，就意味着液态氮在地质学上的“近期”——最近100万年内的某个时刻——确实到过地表。这项研究在2026年7月底发表在《行星科学杂志》上。

这个发现让之前那个简单的故事完全变了个样。冥王星可能确实在冷却，大气层可能确实在收缩。但在它那颗冰冻的心脏底下，物质照样可以变成液体往上跑。这就引出了一个更难回答的问题：要是冥王星在离地表这么近的地方还能发生这种事，那它内部更深处又在发生什么？

地下海洋的可能性

其实，在这批暗色痕迹被发现之前，研究“新视野号”数据的科学家们就已经提出过一个更大胆的想法。根据对冥王星内部结构和热演化的模型计算，在冥王星冰冻外壳的深处，可能还存在一个巨大的液态水地下海洋。

2024年对飞掠数据的重新分析甚至给出了更具体的数字：这个海洋可能深达100到180公里，靠着每平方米大约3.2毫瓦的热流维持着——考虑到冥王星接收到的太阳辐射只有地球的千分之一左右，这点内部热量其实相当可观。这个海洋藏在氮冰川底下很深的地方，不是个小水囊，而是一个覆盖范围可能很广的液态水层。

需要说清楚的是，液态氮的证据并不能证明冥王星有地下海洋。这是两个发生在完全不同深度的事情。氮可能在斯普特尼克平原底部附近暂时熔化，而那个推测中的水海洋存在于深得多的地幔层里。但这两个想法指向了同一个让人不太踏实的可能性——冥王星内部的结构和活动，可能远比它那个冻得硬邦邦的外表要复杂得多。

韦伯望远镜发现未知物质

然后詹姆斯·韦伯太空望远镜又给这个谜团添了一层。巴黎天文台带领的一个国际团队利用韦伯望远镜上的近红外光谱仪和中红外仪器，在5.11微米附近发现了一种不寻常的吸收特征。他们把检测到的信号跟已知物质的数据库做了比对，没有一样东西能对得上。

更奇怪的是，在土星最大的卫星土卫六上，也检测到了几乎一模一样的特征。这两个世界隔着几十亿公里，物理条件天差地别——土卫六有浓密的大气层和液态甲烷的河流湖泊，冥王星只有稀薄到几乎不存在的大气和冻得硬邦邦的表面——但它们表面却出现了同一种谁都认不出来的化学信号。

科学家们排除了仪器误差的可能，因为两台不同仪器都看到了同样的信号。相关研究在2026年7月发表于《天文与天体物理》杂志。

研究人员检查了好几种可能存在于这些冰冷世界的有机化合物和冰冻物质的实验室光谱，包括乙炔、苯、烯酮等等，没有一种能完美匹配。冥王星上的吸收带比土卫六上的宽了大约3倍，说明这种未知分子在冥王星表面的含量可能要多得多。

冥王星比想象中活跃得多

所以现在冥王星给了人们三条完全不同的线索。它的大气层可能正在进入一个新阶段。液态氮可能最近在它冰冻的心脏底下和表面移动过。韦伯望远镜检测到了至今没人解释得清楚的表面化学成分。这些都不意味着冥王星正在发生什么惊天动地的事情。

真正有意思的是另一件事。也许冥王星本身没什么问题。有问题的，可能是人们几十年来一直抱着不放的那个想法——觉得一个这么小、这么远、这么冷的世界，应该早就变得死气沉沉了。但每一次人们更仔细地看冥王星，它都不肯像个死寂的世界那样老老实实待着。

而且冥王星可能不是独一份。在海王星外面，还有无数在太阳系寒冷边缘形成的冰封世界。要是冥王星能在几十亿年后还保持这么多花样，那其中一些世界可能也藏着活跃的内部。研究人员甚至指出，类似的氮物理机制也可能在其他地方起作用，包括海王星最大的卫星海卫一。

“新视野号”在2015年只给了人类一次短暂的冥王星观察。十多年过去了，人们还在不停发现那些图像里藏着的东西。而最大的意外可能是——冥王星的故事还远没有结束。