矮行星谷神星研究新发现_1

网上有关“矮行星谷神星研究新发现”话题很是火热,小编也是针对矮行星谷神星研究新发现寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。 美国...

网上有关“矮行星谷神星研究新发现”话题很是火热,小编也是针对矮行星谷神星研究新发现寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

美国宇航局的黎明号航天器在距离谷神星最近的最后一圈绕行时,拍下了这张激动人心的图像。

图源:NASA/JPL-CALTECH/UCLA/MPS/DLR/IDA

撰文:MICHAEL GRESHKO

 在火星与木星之间的小行星带里,矮行星谷神星体积虽小,却蕴藏着大大的惊喜。美国宇航局黎明号探测器进行的大量研究发现,谷神星是一颗地质活跃的天体,有冰火山以及远古海洋遗存。

 2017年末至2018年末,黎明号在燃料耗尽前的几次绕行中收集了大约一年的数据。这些数据显示,谷神星很可能有盐水渗出表面,而且在大约2000万年前一颗小行星撞击它之后,冰层融化后重新上冻,也可能形成了小山丘。

 谷神星的直径不到月亮直径的三分之一。其上存在液态水的想法可能曾经显得非常稀奇古怪。但是,人类如今已经近距离观察过它,我们知道这颗寒冷的、小小的谷神星的地质很活跃。

 这些发现标明了谷神星的核心奥秘:宽约92千米的欧卡托(Occator)撞击坑,表面覆盖着令人费解的、明亮的、含盐的斑点。新研究称,120万年前,冰冷的地下盐水涌上欧卡托的地面,形成了这些含盐的沉积物。

 地表隆起的大山和山丘也支持这一观点,即谷神星经历了一种冰冷的冰火山,含盐的泥浆或污水像地球上的熔岩一样涌出地面。黎明号发现,在欧卡托撞击坑地面的某个区域,一些迹象表明在过去几十年里(如果不是最近),冰火山里曾有盐水流出。

这张伪色彩渲染的谷神星上标明了地表物质的差异,比如欧卡托撞击坑里明亮的含盐沉积物。

图源:NASA/JPL-CALTECH/UCLA/MPS/DLR/IDA

 黎明号首席研究员、美国宇航局喷气动力实验室小天体项目主管Carol Raymond说:“我们有强有力的证据表明在当前或者至少在非常近的过去,谷神星的地质很活跃。此外,还有一些撩人的证据表明地质活动可能仍在进行当中。”

 除了奇异的火山之外,新发现还使谷神星加入了一个越来越长的、拥有生命所需“原料”的星球的名单,它们都有水、能量以及含碳的有机分子。科学家称,由于小行星撞击产生了热量,谷神星可能在短时间内适宜居住,但不一定已有生物存在。

 约翰斯霍普金斯大学应用物理实验室的行星地质学家Kirby Runyon(并未参与本研究)称:“我们观察到的这个近期的、温热湿润的地质系统,拥有你能想到的生命所需的所有材料。”

走近矮行星

 近日,《自然天文学》《自然通讯》《自然地球科学》三本期刊上发表的7篇论文,全都源自于黎明号(2015-2018年)最后航程获取的数据。在黎明号任务盛大落幕时,黎明号俯冲到距离谷神星表面35千米的地方,拍摄了许多分辨率极高的照片,约等于3米/像素,相当于从400米远的距离看一颗高尔夫球。

 自从2015年黎明号探测到欧卡托撞击坑里明亮的斑点起,科学家们就一直困惑于它们是如何形成的。研究人员很快就了解到这些地面特征是盐形成的,很可能是涌上谷神星表面的盐水沉积而成。问题在于,盐水是从哪里来的?

2018年7月26日,美国宇航局的黎明号航天器在152千米的高度拍下了欧卡托撞击坑地面上的裂纹结构。

图源:NASA/JPL-CALTECH/UCLA/MPS/DLR/IDA

2018年7月31日,美国宇航局的黎明号航天器在50千米的高度拍下了欧卡托撞击坑里幽深的裂纹。

图源:NASA/JPL-CALTECH/UCLA/MPS/DLR/IDA

 研究人员认为奥卡托撞击坑已有约2000万年 历史 。造就它的那场撞击可能产生了大量的热,使原本寒冷的景象变成了盐水涌动的“泡沫浴”。不过,黎明号团队利用计算机模拟发现,这场撞击产生的热量大部分在500万年左右就已消散。

 一些明亮的盐点是在过去的400万年间出现的,因此其成因不可能是那场撞击。相反,那些液体一定来自一个古老的、很深的盐水储层。

 由于行星不同地区的引力会随着地貌和地壳密度而轻微变化,而谷神星上的重力变化揭示了疑似的盐水源头。当黎明号绕着谷神星运动时,其速度会发生微小变化,研究人员通过这一速度变化推断出谷神星不同地区的引力变化。

 研究人员将这一数据与谷神星的地形结合之后发现,欧卡托撞击坑下的土地密度比周围的地壳密度小。撞击坑下方似乎有两个MM糖豆一样的椭圆体盐水水库。较大的那个水库宽约418千米,位于撞击坑的正下方48千米处、谷神星地壳的底部。较小的水库宽约193千米,位于撞击坑东南方的地下19千米处。

 “如果你要去钻探,你可能会先到达一个含水层,然后就会有非常冷的盐水冒出。”华盛顿大学圣路易斯分校的行星科学家Bill McKinnon(并未参与新研究)说道。

远古海洋渗出地面的残留物

这张照片是谷神星上欧卡托撞击坑的坑壁,由美国宇航局的黎明号航天器于2018年7月5日在43千米的高度拍摄。

图源:NASA/JPL-CALTECH/UCLA/MPS/DLR/IDA

 研究团队推断,这些一汪汪盐水是谷神星上一个较大的、甚至可能是全球性海洋遗留下来的。正如冬天在路面撒融雪盐一样,溶解的盐能使水在冰点以下仍然保持液态。就谷神星而言,盐水的温度估计为-5.5℃,需要大量盐,并可能混合了浑浊的、细粒的矿物质。

 那些盐水“绝对不适合潜水,它们更像是一大片沼泽。”论文的合著者、喷气动力实验室行星科学家及黎明号团队成员Julie Castillo-Rogez说道。

 无论是什么东西撞上谷神星并造就了欧卡托撞击坑,它都启动了冰火山运动,从而把盐水矿物带到了地表。与地球上的火山不同,谷神星上的冰火山是地壳中的水结冰、膨胀后,挤压地下盐水而开始发展的。

 欧卡托撞击使谷神星地壳裂开,地下深处的盐水利用裂纹涌出地表。当盐水到达地表后,水蒸发消失,留下了我们今天看到的明亮的含盐沉积物。

 一些观测结果甚至显示谷神星上的活动仍在进行中。在上述7篇论文之一中,意大利国家天体物理研究所的行星科学家Maria Cristina De Sanctis带领的团队发现了欧卡托亮斑中包含水化氯化钠的证据。研究人员称,这种盐里的水分会在到达地表100年内散入太空。这种化合物中仍然含水,因此,谷神星的冰火山可能仍然在喷发中。

 “很有可能火山仍然是活动的,原因在于水仍然少量地往上涌。”黎明号团队成员、德国马克斯?普朗克太阳系研究所行星科学家、几篇新论文的合著者Andreas Nathues说道。

太阳系里冰冻星球众多

 黎明号,以及2015年飞掠冥王星的美国宇航局新视野号航天器都发现,小型的冰冻天体比我们之前想象的活跃得多,拓展了科学家对许多地外星球地质特征的想象。

 与谷神星及其亮点一样,新视野号的合作研究员McKinnon说:“每颗行星似乎都有特别之处。地质是它们的韵脚,但从不重复。”

 Castillo-Rogez带领的团队近日向美国宇航局提议对谷神星进行一项采样-返回任务,不过该任务的发射时间不会早于2031年,因为该提议需要多年才能批准、设计并建造航天器。该任务将从欧卡托撞击坑的地表采集100克矿物并发回地球。

 Raymond说,100克听起来可能不多,但这些样品代表着比我们之前所能研究的物质更为原始和原生态。“通过深入研究这类天体中的细节,我们将学到很多很多。”

(译者:mikegao)

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  • 咸瑞瑞
    咸瑞瑞 2025年02月13日

    我是世源号的签约作者“咸瑞瑞”!

  • 咸瑞瑞
    咸瑞瑞 2025年02月13日

    希望本篇文章《矮行星谷神星研究新发现_1》能对你有所帮助!

  • 咸瑞瑞
    咸瑞瑞 2025年02月13日

    本站[世源号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 咸瑞瑞
    咸瑞瑞 2025年02月13日

    本文概览:网上有关“矮行星谷神星研究新发现”话题很是火热,小编也是针对矮行星谷神星研究新发现寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。 美国...

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