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谷神星神秘亮斑由盐构成
[2015-12-16 14:44:34]

    作者:赵熙熙  来源:《中国科学报》(2015-12-16 第2版 国际)

科学家发布“黎明”号数据首批研究成果
谷神星神秘亮斑由盐构成



谷神星上位于奥卡托陨石坑中最亮的亮斑
图片来源:NASA

    美国宇航局(NASA)的“黎明”号探测器日前发现,矮行星谷神星上的亮斑可能由盐构成。
    研究人员在12月10日出版的《自然》杂志上报告说,与盐混合在一起的是少量的岩石及水冰。当太阳光照射在这些混合物上时,水冰便会在谷神星的两个陨石坑上空升华形成缥缈的薄雾。
    然而项目科学家无法确认盐、冰和雾是如何相互作用的。这篇论文的主要作者、德国哥廷根马普学会太阳系研究所行星科学家Andreas Nathues表示:“整个过程我们并不清楚。”
    发表在《自然》杂志上的另一篇论文显示,“黎明”号探测器还同时在谷神星上发现了富含氨的黏土。氨在太阳系外围的寒冷空间中更为常见,而非谷神星所处的小行星带。这一发现表明,谷神星可能采集了一些外太阳系的物质,甚至在向内迁移之前诞生于海王星附近。
    这两篇论文是基于“黎明”号探测器所获数据发表的第一批主要研究成果。该探测器于2007年发射升空,并于2011年至2012年造访了小行星灶神星,于今年3月飞抵谷神星。
    拥有950公里直径的谷神星不仅是太阳系中最大的小行星,同时也是一颗原行星,其起源和演化可以帮助研究人员更好地了解其他行星的形成过程。科学家之前的计算表明,谷神星大约四分之一的质量是由水构成的,它可能潜伏在这颗矮行星黑暗表面下的冰壳之中。
   “黎明”号探测器发现的亮斑是天文学家第一次直接观察到谷神星上的地下冰。该探测器已经记录了超过130个这样的斑点,其中大部分位于撞击坑内。其中最亮的一个位于90.5公里宽的奥卡托陨石坑中,第二亮的一个则位于10公里宽的奥希奥陨石坑内。
    Nathues表示,“黎明”号探测器只在上述两个陨石坑上空发现了薄雾。探测器的照相机捕捉到亮斑在朝阳下的陨石坑边缘闪烁,并到午后消失不见。而薄雾则可能是太阳光加热了冰体表面,导致冰升华并夹杂着尘埃与冰粒向上升腾所形成的。当表面冷却后,升华作用消失,薄雾随即不见。2014年,研究人员分析了赫歇尔空间望远镜的测量数据,进而在奥卡托陨石坑附近的大气中发现了水蒸气。
    Nathues表示,一种地质过程似乎不断地向地表提供冰,从而弥补失去的物质。奥卡托陨石坑和奥希奥陨石坑都是较为年轻的陨石坑,而谷神星上的其他亮斑可能代表着更为古老的撞击事件,而其释气过程已然停止。
    Nathues的研究团队同时还对亮斑反射的光谱进行了分析。这些测量结果表明,亮斑中包含有盐,其中最有可能的是一种类型的硫酸镁。
    在第二项研究中,其他黎明号团队科学家报告说在谷神星黑暗表面的粘土矿物中发现了氨的痕迹。马里兰州月桂市约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室行星科学家Andrew Rivkin表示,科学家之前基于地基光谱研究曾暗示谷神星上存在氨,但这些数据也可以被解释为来自于其他矿物质。
    而新的光谱数据证明了氨的存在。研究团队负责人、意大利罗马空间和天体物理研究所天文学家Maria Christina De Sanctis指出,氨通常被发现于海王星之外的太阳系中。
   “黎明”号探测器副首席研究员、加利福尼亚州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室行星科学家Carol Raymond解释说,一种可能性是富含氨的太空岩石落在了谷神星上,其放射性内部产生的足够热量融化并作用于黏土。她说:“这是一个非常完美的故事。”
   “黎明”号探测器如今正在螺旋下降至其最终绘图轨道,预计将于12月18日抵达。在那里,它将以385公里的距离对谷神星展开研究,直至运行探测器的项目经费用完,或自身无法在正确的方向上对准谷神星。
   “黎明”号探测器于2007年9月发射升空,开始长达8年超过50亿公里的星际探索之旅。它在2011年7月进入灶神星轨道,对其展开了14个月的探测,采集了关于灶神星的珍贵数据和图像。3月6日,谷神星把这架斥资4.73亿美元的探测器拽入自己的引力怀抱。其初始任务将持续至2016年6月。此后,“黎明”号探测器将在一条不确定的轨道中漂浮,成为谷神星的一颗人造卫星。
 

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