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小行星谷神星是一個前海洋世界，慢慢形成了一個巨大的、黑暗的冰球

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小行星谷神星是一個前海洋世界，慢慢形成了一個巨大的、黑暗的冰球


小行星谷神星是一個前海洋世界，慢慢形成了一個巨大的、黑暗的冰球 。Credit: NASA's Dawn Mission
據普渡大學（Cheryl Pierce）：自從朱塞佩·皮亞齊于1801年首次觀測到太陽系中第一顆被發現且最大的小行星以來，天文學家和行星科學家一直在思考這顆小行星/矮行星的構成 。其表面布滿了嚴重的撞擊坑和凹痕 ?？茖W家們長期以來一直認為，谷神星表面可見的隕石坑意味著谷神星不可能非常冰冷 。
普渡大學和美國國家航空航天局噴氣推進實驗室（JPL）的研究人員現在認為，谷神星是一個非常冰冷的物體，可能曾經是一個泥濘的海洋世界 。谷神星有臟冰殼的這一發現是由博士生Ian Pamerleau和普渡大學地球、大氣和行星科學系助理教授Mike Sori領導的 ， 他們的發現發表在《自然天文學》上 。這對搭檔與噴氣推進實驗室的研究科學家詹妮弗·斯庫利一起，使用計算機模擬了谷神星上的隕石坑在數十億年內是如何變形的 。
索里說：“我們認為谷神星表面附近有很多水冰，而且隨著深度的增加，水冰會逐漸變少 ?！??！叭藗冞^去認為，如果谷神星非常結冰，隕石坑會隨著時間的推移迅速變形 ， 就像地球上流動的冰川，或者像粘稠的蜂蜜一樣流動 。然而，我們通過模擬表明，如果你只混合一點固體巖石，谷神星上的冰可能比以前預測的要強得多 ?！?br>該團隊的發現與之前認為谷神星相對干燥的觀點相矛盾 。人們普遍認為谷神星的冰含量不到30%，但Sori的團隊現在認為其表面更像是90%的冰 。
Sori說：“我們對這一切的解釋是 ， 谷神星曾經是一個像歐羅巴（木星的衛星之一）一樣的‘海洋世界’，但有一個骯臟、泥濘的海洋 。” ?！半S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 。”
Pamerleau解釋了他們如何使用計算機模擬來模擬數十億年來Ceres隕石坑的弛豫過程 。
他說：“即使是固體也會在很長一段時間內流動，冰比巖石更容易流動 。隕石坑有深碗，會產生高應力，然后放松到較低的應力狀態 ， 從而通過固體流動形成較淺的碗 。” ?！耙虼?nbsp;， 美國國家航空航天局黎明號任務后的結論是，由于缺乏松弛的淺隕石坑，地殼不可能那么冰 。我們的計算機模擬解釋了一種新的方式，即冰可以在只有少量非冰雜質的情況下流動，這將使非常富含冰的地殼在數十億年內幾乎不會流動 。因此，我們可以得到一個富含冰的谷神星，它仍然與觀察到的隕石坑松弛不足相匹配 。我們在這些模擬中測試了不同的地殼結構，發現表面附近冰含量高的分級地殼隨著深度的增加而降低到較低的冰是限制谷神星隕石坑松弛的最佳方法 。”
索里是一位行星科學家 ， 他的研究重點是行星地球物理學 。他的團隊解決了有關行星內部、行星內部和表面之間的聯系的問題，這些問題可能會通過航天器任務來解決 。他的工作涉及太陽系中的許多固體 ， 從月球和火星到外太陽系的冰體 。
索里說：“谷神星是小行星帶中最大的天體 ， 也是一顆矮行星 。我認為有時人們會把小而笨重的東西看作小行星（而且大多數都是?。? ，但谷神星看起來更像一顆行星 。” ?！八且粋€大球體，直徑約950公里，表面特征如火山口、火山和山體滑坡 ?！?br>2007年9月27日，美國國家航空航天局發射了黎明任務 。這次任務是第一個也是唯一一個繞著兩個外星目的地——原行星灶神星和谷神星——運行的航天器 。盡管黎明號于2007年發射，但直到2015年才抵達谷神星 。它繞矮行星運行直到2018年 。
Pamerleau說：“我們使用黎明數據進行的多次觀測作為尋找Ceres上富含冰的地殼的動機，該地殼抵抗了隕石坑的松弛 。不同的表面特征（如坑、圓頂和山體滑坡等）表明Ceres的近地下含有大量冰 ?！?。“光譜數據還顯示，這顆矮行星的風化層下應該有冰 ， 重力數據得出的密度值非常接近冰的密度值，特別是不純的冰 。我們還拍攝了谷神星上一個實際復雜隕石坑的地形剖面，并用它來構建我們一些模擬的幾何形狀 ?！?br>Sori說，由于谷神星是最大的小行星 ， 根據地球對其質量的一些估計，有人懷疑它可能是任何冰凍物體 。這些因素使其成為航天器訪問的絕佳選擇 。
Sori說：“對我來說，如果我們是對的 ， 這一切中令人興奮的部分是，我們有一個非?？拷厍虻谋鶅龊Ｑ笫澜?。谷神星可能是外太陽系冰衛星所在海洋的一個有價值的比較點，比如木星的衛星歐羅巴和土星的衛星土衛二 ?！??！耙虼耍覀冋J為 ， 谷神星是宇宙中最容易接近的冰世界 。這使其成為未來航天器任務的理想目標 。我們在谷神星表面看到的一些明亮特征是谷神星泥濘海洋的遺跡，現在大部分或完全凍結，噴發到表面 。因此，我們有一個地方可以從一個古老海洋世界的海洋中收集樣本，這個地方不難將航天器送往 。”