美航天局研究人员:谷神星上的神秘亮点是盐

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【大澳门威尼斯人赌场官网2015年12月10日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者沙莉编译报导)自今年3月以来,矮行星谷神星上的神秘亮点使科学家感到困惑。它是地下海洋的水冰?还是外星人正在开采的巨型盐矿?《自然(Nature)》杂志日前发表了我们期待已久的答案。

美国航空航天局的黎明号飞船于2014年12月接近谷神星,对火星木星之间小行星带上这一最大的天体进行拍摄。谷神星是第一颗人类考察的矮行星。到2015年3月,黎明号已经到达围绕谷神星的第一条远距离轨道。此后黎明号继续以螺旋轨道接近谷神星,使用多种板载科学仪器探测其组成,所拍摄的照片制成了高分辨率的谷神星表面地图。

科技网站Gizmodo报导说,随着黎明号越来越接近,科学家发现,它不只有两个若隐若现的光点,而是有很多很多这样的光点。Occator陨石坑中最大的光点大约有6英里(9公里)宽,作为城市也足够大,这些大型光点无处不在!到底它们是什么?

起初,水冰是主要猜测,科学家猜谷神星呈现着冷冻火山活动,类似土星的卫星土卫二。10月份,黎明号的主要研究者罗素(Chris Russell)对Occator火山口的光点作了报告:“我们相信这是一个巨大的盐矿床,我们知道这不是冰,我们可以肯定它是盐,但我们目前还不知道到底是什么盐。”

迄今为止最详细的表面分析来自德国马克斯普朗克研究所,其专家纳托斯(Andr​​eas Nathues)认为,神秘光点实际上是两种,主要是盐,还有一点点一些水冰。这两种成分可能来自海水冰盖,位于地表下方,受到某些影响后暴露出来。

纳托斯说:“黎明号在靠近谷神星的过程中‘分析亮点’的困难在于空间分辨率太低。黎明号的取景相机原本是根据谷神星暗面物质制定曝光时间的。明亮光点部分完全饱和。6月,我们将曝光时间根据亮点和暗面作了调整。此后,空间分辨率足以分辨出光点是什么。”

调整相机设置后,纳托斯和他的同事们获得了谷神星整个表面的高分辨率图像,沥青色的背景下衬托出众多亮点。谷神星拥有超过130个若隐若现的光点,从混凝土亮度到海冰亮度都有。通常情况下,这些特征都与陨石坑有关。纳托斯说,根据对亮度的精确测量,光点主要材料是盐,更具体地说,是水合硫酸镁。

至少有一小部分盐矿床中还含有水冰。最大的线索是白天时段在Occator和Oxo两个陨石坑上方出现的霭气。这一现象在彗星上常见,但在岩石小行星状天体中却未曾见过。“如果视角非常倾斜,如果谷神星位于太阳和飞船之间,亮点之上还有额外的亮度,这样的亮度只出现在白天,像地球上的霭气一样。”

虽然黎明号的仪器无法确定霭气的成分,赫歇尔空间天文台证实了有水蒸气的存在。最可能的解释是,白天太阳光照使谷神星表面的冰块释放出水汽,夜里重新凝结成冰。在彗星上观测到类似的日霭。

研究人员推测,陨石坑亮点的发生提供了一个可能的解释:海洋水冰层可能覆盖了整个行星,且埋在地表下不太深处。“最简单的情形是,外部撞击刺破了暗色上层地壳,使冰盐混合物暴露出来,水冰的升华过程得以开始。”

纳托斯说:“我们现在知道,谷神星有些不同,它有一种壳结构。”外壳的范围有多大,以及是否起源于内部深处,尚不得而知。黎明号目前正在达到最接近谷神星的低空测绘轨道,将在距离谷神星表面230英里(370公里)处飞行。在此阶段中,科学家将能够进行重力测量和更为详细地探测其内部成分。

纳托斯说:“二十年前,我们一直认为小行星和彗星是不同类型的天体,小行星是石质的,彗星来自外太阳系并有大量的挥发性物质。 现在,我们知道有一个中间体。”

黎明号会传回更多高分辨率图像,纳托斯和他的团队将利用这些图像来继续研究谷神星的表面形态。一些亮点上有断裂,科学家想知道这些地质特点对于海水到达地表起到何种作用。

位于罗马的国家天体物理研究所发现有证据证明一类矿物质“氨化层状硅酸盐”分布在谷神星表面。这些矿物质是寒冷的外太阳系环境中唯一稳定的物质,表明谷神星或者它的一些成分很可能在远离它现在的位置时形成,不知何故被运送至小行星带。

研究的主要作者德桑克蒂斯(Maria Cristina De Sanctis)说:“结果相当意外,我们现在分析高分辨率采集的数据,可能为表面成分提供更详细的信息。”#

责任编辑:苏漾

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