小行星帶中最大天體!曾被認為是第5大行星,上面白點令人費解!

2020-12-04 科學進擊號

1781年, 赫歇爾發現了天王星。於是,許多天文學家和天文愛好者也踏上了尋找行星的徵程。希望可以取得像赫歇爾一樣的成就。

在1801年新年夜晚義大利天文學家朱塞佩皮亞琪,他連續三個夜晚記錄天空中的繁星,把觀測到的同一個星群畫在紙上。並仔細測量它們的相對位置,令他驚訝的是有顆星移動了。也就是說那不是一顆恆星,隨後他便病倒了。等他再次準備觀察這顆小行星時,它卻早已消失。其實他發現的就是小行星帶中最大的天體——穀神星。

但是科學家們卻對此有不同的看法:有人認為皮亞齊是正確的;也有人認為這可能是一顆彗星,不然的話,為什麼它不見了呢?

1801年12月31日夜,德國天文愛好者奧伯斯用望遠鏡對準了這片天空。果然不出所料,穀神星有出現了!

但是即使穀神星最接近我們的時候也有3億公裡遠,雖然一些非常先進的圖像處理技術和完整的數據,已經足以讓我們看到這這個世界一些令人驚人的景象。但是它的直徑只有900公裡,幾乎只有月球直徑的一半。所以我們是無法看見它的細節。

穀神星的歸類已經變更過很多次,並且都是天文學家們的意見不和造成的。

2006年,關於冥王星是不是「行星」的辯論,引發了穀神星是否也應被重新歸類為行星的問題。在國際天文聯合會正式定義行星之前,行星曾被定義為「一個天體符合:

1. 有足夠的質量,能以自身的重力克服剛體力

2. 在軌道上圍繞一顆恆星公轉,而且不是一顆恆星或行星的衛星」。

如果依照這種定義,穀神星是從太陽系內側按次序排列的第五顆行星。但是,這個定義並沒有被接受。

在2006年8月24日又新增了一條行星的定義:在符合以上第一條和第二條的定義下,還必須可以將鄰近軌上的天體清除的天體才算是行星。根據這樣的定義,穀神星就不算是一顆行星。因為它在小行星帶上,它的軌道上布滿了許多顆小行星和眾多天體,所以它現在歸為了「矮行星」。

穀神星的軌道介於木星和火星之間,位於小行星帶的主帶內。穀神星可能是尚存的原行星之一,大約在45.7億年前在小行星帶中形成。雖然大多數太陽系內的原行星,不是和其他的原行星合併成為類地行星,就是被木星彈射到太陽系外。但是穀神星是個例外,它是留存下來較為完整的原行星。

NASA在2007年9月27日便發射了黎明號太空飛行器。黎明號太空飛行器的任務是。繪製和研究小行星帶中,兩個最大最引入目的天體:股神星和灶神星。黎明號在2011年探測灶神星,然後在2015年探測穀神星。

在對觀測數據進行分析時,科學家發現穀神星上有一個非常怪異的存在。那就是阿胡納火山,阿胡納火山的高度達到了4千米,山坡光滑沒有明顯的特徵。說明這座火山,是最近形成的。還沒有足夠時間出現,股神星地表那樣多隕坑的特徵。

科學家認為阿胡納火山的形成,可能源自於古神性內部,不斷上升的泥漿,鹽水和巖石泡。這個大泡泡穿過地殼的一個薄弱點,最後慢慢形成了阿胡納火山。所以可以說它是一座巨型泥火山。

穀神星上還有一件事很令人費解,那就是穀神星上的白點。

目前有三種假設:

一、這就是水冰。最令人驚訝的是這個隕石坑底部的冰凍水,即使在陽光的直射下。仍然可以保持冰的狀態。

二、也許是凍結的乾冰。因為它的分子量比水大,因為儘管二氧化碳的分子量大,難以達到逃逸速度,但是乾冰升華的溫度比水低的多,很難保持這麼穩定。

三、這可能是穀神星上的一種巖石。但是它的反射率與小行星其他部分不同,也可能是由於火山的作用,從內部被噴出來的,或者也有可能是隕石撞擊所帶來的物質。

黎明號的軌道,距離小行星表面13,600公裡。隨著後來黎明號的軌道下降,用各種儀器繪製穀神星的地圖,了解這種物質的基本成分。研究人員發現這種白色的物質可能就只是普通的水冰,因為穀神星的自轉軸,由於木星和土星的引力影響。在幾百萬年的時間裡,從20度到2度在變化。目前這一角度在4度。

其實這跟地球一個道理,地球的傾角為我們帶來了四級的變化。而穀神星的自轉軸目前4度的傾角,就足以以其南北半球,受到極少的陽光照射。隕石坑的底部,也會很少受到陽光的照射。這就足以使得其他地方的水冰升華,而隕石坑深處的得以保存。我們在月球或者水星上發現的水冰也同樣是這個道理。

黎明號還發現穀神星上,有許多液態水留下的鹽漬。遍及這顆矮行星的各個角落。他們的出現不是偶然的,很顯然是從內部滲透出來的。這說明在穀神星的巖石表面下,還有其他的分層。這意味著穀神星要麼是一顆原始行星,要麼就是當初有機會形成一顆行星。

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