木星年齡暴露!灶神星和穀神星的隕石坑幫了大忙,揭示出重要線索

2020-12-01 天文在線

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科學家利用巖石體上的隕石坑分布判斷行星表面年齡。但是氣態星球的年齡如何決定呢？信不信由你，也許通過隕石坑。

羅馬國家天體物理研究所的科學家說，小行星帶中兩個最大的行星灶神星(Vesta)和穀神星(Ceres),可以幫助查明木星何時再早期太陽系的演化過程中開始形成。他們研究模型這兩個小行星的隕石坑歷史—據說兩個小行星是太陽系中最古老的隕石坑，表明隕石坑的類型和分布在木星發展的不同階段表現出明顯的變化。

這項研究探究了一種假設，即這兩個小行星之一或也許全部，和木星同時形成，並且研究他們的隕石坑歷史可以提供木星這顆巨型行星誕生的信息。

研究團隊的模擬過程描述了木星形成的三個階段：核心的初始聚集，緊接著快速的天然氣聚集，接下來的階段中，氣體的聚集減慢，而木星達到其最終質量。在最後的兩個階段中，木星的引力開始影響越來越遠的物體。對於每一個階段，團隊模擬木星如何影響太陽系內外的小行星和彗星的軌道，以及他們被移動到與灶神星或穀神星碰撞路徑上的可能性。

「我們發現木星的發展階段對撞擊速度和潛在撞擊源產生了很大影響」，研究團隊的迭戈·特立尼（Diego Turrini）博士說到，「當木星的核心接近臨界質量石，它會導致灶神星和穀神星周圍運行的小型巖石體低速碰撞的急劇增加，從而導緻密集均勻的隕石坑分布模式。這些「低速碰撞可以幫助灶神星和穀神星聚集質量。一旦木星的核形成，並且行星開始迅速聚集氣體，它將更遠的物體偏轉到與灶神星和穀神星的碰撞路線上，並且衝擊變得更加活躍。儘管在此階段，來自內太陽系的巖石物體是主要的撞擊者，但與外太陽系的冰體碰撞的較高能量確實最大的標誌。」

木星形成的第三階段因為發生在大約3.8至4.1億年前發生的後期重磅轟炸而變得複雜。在這段時間內，來自外太陽系的大量富含有機化合物的物體被注入與巨型行星交叉的行星軌道上，並可能到達了小行星帶。此外，木星被認為大約在這個時候已經在軌道上遷移了，這導致衝擊波在灶神星和穀神星上的有額外影響。

當NASA的」黎明」太空任務在2011年到達灶神星並隨後於穀神星進一步回合時，該團隊將有機會確認他們的結果。「黎明」將收集這兩個小行星的結構和表面形態的信息，並送回隕石坑圖案的高解析度圖像。儘管認為這兩個小行星彼此靠近，但他們卻大不相同。灶神星時一塊巖石，而穀神星被認為含有大量的冰。

「如果我們能夠看到潛在的強烈統一的隕石坑圖案，它將支持這些小行星中的一個或者都是在木星增生的最後階段形成這一理論，前提是他們不會被後來的猛烈轟炸所掩蓋」，特立尼（Turrini）說，「黎明將會測量有機物質的濃度，這可能會為我們提供與來自外部太陽系的富含有機物質物體的碰撞歷史有關的更多信息。」

科學小組在德國波茨坦的歐洲行星科學大會上討論了他們的研究成果。

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穀神星（Ceres，/sriz/;小行星序號：1 Ceres）是在火星和木星軌道之間的主小行星帶中最亮的天體。它的直徑大約是945千米（587英裡），使它成為海王星軌道以內最大的小行星。在太陽系天體大小列表排名第35，是在海王星軌道內唯一被標示為矮行星的天體。穀神星由巖石和冰組成，估計它的質量佔整個主小行星帶的三分之一。

穀神星也是主小行星帶唯一已知自身達到流體靜力平衡的天體。從地球看穀神星，它的視星等範圍在+6.7至+9.3之間，因此即使在最亮時，除非天空是非常的黑暗，否則依然是太暗淡而難以用肉眼直接看見。1801年1月1日義大利人朱塞普·皮亞齊在巴勒莫首先發現了穀神星。最初被當成一顆行星，隨著越來越多的小天體在相似的軌道上被發現，因此在1850年代被重分類為小行星。

作者： universetoday

FY: YangYe

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