今天，矮行星冥王星是一个冰冷的世界，地表温度低于零下 370 华氏度。但冥王星在其形成数十亿年前是一个截然不同的地方。在一项于 6 月 22 日发表在《自然地球科学》杂志上的研究中，科学家们提出，冥王星并非一开始就很寒冷，而是经历了一个相对温暖的时期。这意味着冥王星的液态海洋，被锁在数十到数百英里厚的冰壳之下，在其发展早期就已经出现了。
这项新发现具有深远的意义，亚利桑那州立大学天体物理学家史蒂文·德什（Steven Desch）表示，他没有参与这项研究。“直到大约 20 年前，人们对柯伊伯带的看法是，它将充满非常寒冷的物体，这些物体不过是彗星，并且自太阳系诞生以来就一直处于原始状态……人们一直认为它永远是冰冷而沉寂的，”他说。新的发现提供了冥王星及其邻居一个更具活力的图景。“我们第一次开始了解行星是如何普遍生长以及外太阳系发生了多快的变化。”
2015 年 7 月 14 日，NASA 的“新视野号”成为第一个近距离探索冥王星的探测器。“新视野号”飞越冥王星表面约 4,800 英里，足以拍摄到这颗矮行星的详细照片。这些图像揭示了冥王星冰壳上的长断层，这些断层可以提供有关其历史的线索。
加州大学圣克鲁兹分校行星科学家、新发现的合著者卡弗·比尔森（Carver Bierson）说：“这项工作的主要目标是试图弄清楚，我们能从今天地表上看到的地理特征中学到关于冥王星如何形成的知识。”“我们考虑了冥王星在太阳系历史上的演变，取决于它最初是如何形成的，会有何不同。”
他和他的同事们进行了计算机模拟，研究了在两种不同情景下，冥王星的海洋如何随时间变化。通常，研究人员设想冥王星最初是由岩石和冰混合而成的。随着时间的推移，行星核心中放射性元素衰变产生的热量会使地表冰层下方形成液态海洋。
“随着冰融化，冥王星会收缩和压缩，”比尔森说。但他表示，如果冥王星最初就很冷，那么这些力量不太可能造成“新视野号”照片中所捕捉到的地表特征。“在冥王星上，我们看到很多非常宽的裂缝，看起来像是地面正在被撕裂。”
比尔森和他的团队推测，更有可能的一种情况是，冥王星在短短 30,000 年内形成，当时只有几英寸宽的岩石，因其自身引力被吸引到行星上，撞击着新生世界的表面。“撞击通常就像爆炸；它们释放大量能量，会加热附近的区域，”比尔森说。“如果冥王星形成得很快，就会发生一次又一次的撞击，同一区域会反复被加热，直到冰开始融化。”
研究人员推测，这种水的温度可能一直保持在冰点以上，有点像地球上覆盖着冰的南极次表层湖泊。最终，随着冥王星冷却，其冰帽下的一些水会结冰。当水结冰时，它会膨胀——就像你在冰箱里放了足够长的时间，一个水瓶会膨胀甚至破裂一样。
“这种‘热启动’是更可能的情况；看起来冥王星在整个太阳系历史上都在膨胀，”比尔森说。然而，他补充说，“新视野号”在飞掠时只能详细拍摄到冥王星表面约四分之一的区域。因此，科学家们看到的构造特征可能不能代表矮行星的整个表面。
但如果冥王星确实有一个“火热”的开始，那么柯伊伯带中的许多其他天体——海王星轨道以外的冰体环——很可能也是以类似的方式形成的，并且也可能很快就形成了液态海洋。这个过程会影响这些天体是否可能适合生命生存；随着时间的推移，液态海洋会与下方的岩石发生化学反应。但它们是否能产生生命的合适化学成分，仍然是一个悬而未决的问题。
“（冥王星的历史）现在为我们提供了另一个思考生命可能存在环境的地方，”比尔森说。“但我们需要了解更多关于生命如何发展和维持的知识，才能真正说明冥王星拥有自己生命的几率有多大。”
