研究表明,矮行星谷神星曾經有一片泥濘的海洋


研究表明,矮行星谷神星曾經有一片泥濘的海洋


美國國家航空航天局黎明任務拍攝的矮行星谷神星的圖像 。(圖片來源:美國國家航空航天局)
據美國太空網(Keith Cooper):根據新的計算機模型 , 矮行星谷神星的外殼可能是由骯臟的冰凍海洋組成的,其直徑為588英里(946公里),是火星和木星之間小行星帶上最大的天體 。
谷神星有許多富含冰的特征 。印第安納州普渡大學的博士生Ian Pamerleau在一份聲明中說:“不同的表面特征——坑、圓頂和山體滑坡等——表明谷神星的近地下含有大量的冰 ?!?。光譜數據還表明,地表塵土飛揚的風化層下有冰,而對矮行星重力場的測量也表明,其密度類似于不純的冰 。
然而 , 行星科學家普遍不相信,特別是在美國國家航空航天局的黎明號宇宙飛船讓我們第一次很好地觀察了谷神星之后,該探測器在2015年至2018年間繞谷神星運行 。
在已知的冰冷的海洋世界上,如木星的衛星歐羅巴和木衛三 , 或土星的衛星土衛二,大型隕石坑相對較少 。這是因為冰可以流動 , 就像地球上的冰川一樣,由冰組成的火山口壁最終會軟化并流回地表 , 導致火山口變淺或不存在 。
然而,Dawn發現,在Ceres遭受重創的地形上,有許多陡峭的隕石坑 。
Pamerleau說:“美國國家航空航天局黎明任務后的結論是,由于缺乏松弛的淺隕石坑,地殼不可能那么冰冷 ?!?。
為了驗證這一點,Pamerleau、他的博士生導師Mike Sori和美國國家航空航天局噴氣推進實驗室的Jennifer Scully進行了計算機模擬,模擬了Ceres隕石坑在數十億年內的行為,其中矮行星地殼中的冰、灰塵和巖石的數量不同 。他們發現,由90%的冰組成的地殼,夾雜著灰塵和巖石,幾乎不會在谷神星的重力場中流動,從而使隕石坑在矮行星的生命周期內持續存在 。
索里說:“我們對這一切的解釋是,谷神星曾經是一個像歐羅巴一樣的海洋世界,但有一個骯臟、泥濘的海洋 。隨著時間的推移,泥濘的海洋凍結了,它形成了一個冰殼,里面有一點巖石物質 ?!?br>
研究表明,矮行星谷神星曾經有一片泥濘的海洋


谷神星奧卡托隕石坑底部的明亮物質被認為是埋藏海洋涌出的沉積物 。(圖片來源:美國國家航空航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/加州大學洛杉磯分校/MPS/DLR/IDA/LPI)
很久以前,在谷神星形成并且仍然溫暖之后,這個冰冷的地殼可能是液態的,在一層薄薄的冰層下形成了一個淺海 。研究人員很想知道這片海洋持續了多久,因為即使在谷神星誕生時的熱量泄漏之后 , 放射性同位素的熱量也可以使海洋保持液態更長時間 。與歐羅巴或土衛二不同 , 研究谷神星的冰凍海洋以找到此類問題的答案會更容易 。
Sori說:“對我來說,如果我們是對的,這一切最令人興奮的部分是,我們有一個非常靠近地球的冰凍海洋世界 。”它離我們很近,而且沒有其他危險 , 比如歐羅巴任務在木星面臨的輻射 , 這可能會使谷神星相對容易地從中提取樣本 。有些區域的底層海洋似乎已經沖破地表,留下沉積物,例如Dawn在奧卡托隕石坑看到的明亮區域等 。
索里總結道:“我們認為,谷神星是宇宙中最容易接近的冰世界 ?!?。
該研究于9月18日發表在《自然天文學》雜志上 。