新研究表明：矮行星穀神星有一個秘密的海水海洋
2020-08-12 流芳科學科學家正在將小行星主帶中最大的物體穀神星上的神秘亮點歸因於矮行星地殼下方的巨大鹹水庫。地下海洋是我們期望在外部太陽系中看到的那種東西，特別是在木星，土星，天王星和海王星周圍的冰冷衛星上。但根據七（是的，七）新發表的論文，以一種特殊的自然收集，地下海洋也可以出現在對象上沒有主機的星球上，穀神星，在火星和木星之間的主要小行星帶矮行星的展示。
- 以虛假的顏色顯示矮人穀神星，可見「佔領者隕石坑」。圖片：NASA / JPL-CalTech / UCLA / MPS / DLR / IDA
正如新的研究顯示的那樣，穀神星最近活躍起來，並且可能仍然活躍，它包含著巨大的地下水庫，並表現出一種天球物體之前所沒有的冷凍火山作用（地下水到達地表）。諸如木星的歐羅巴和土星的土衛二等冰冷衛星上的地下海洋，由於它們的宿主行星之間的潮汐相互作用而保持溫暖，但對於小行星帶中的無行星物體卻不能說相同。在穀神星上，這種現象更多地是化學問題，因為地下水由於其高鹽含量而保持泥濘狀態。
- 顯示Occator火山口內部的偽彩色圖像。淺粉紅色區域表示裸露的鹽水濺出到穀神星表面的區域。圖片：NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
發表在《自然天文學》，《自然地球科學》和《自然通訊》上的論文對這項新研究進行了描述，其中包括來自美國宇航局，月球和行星研究所（LPI），德國明斯特大學，國家科學教育與研究所（NISER）的科學家）在印度以及其他許多機構中。穀神星在950公裡寬，是小行星帶中最大的物體。從2015年到2018年，NASA的Dawn太空飛行器訪問了穀神星，在任務的最後五個月內收集了至關重要的數據，當時軌道飛行器猛撲到地表35公裡以內。
- 顯示Cerealia Facula（B）和Vinalia Faculae（C）的Occator Crater的視圖。圖片：Nathues等，自然天文學
發送回地球的高解析度圖像以前所未有的細節揭示了Occator Crater。這個撞擊坑是由巨大撞擊形成的，是矮行星最顯著的特徵，寬約92公裡，即使按地球標準，也相當巨大。佔領者隕石坑被揭示為一個複雜的結構，其特徵是中央凹陷覆蓋在圓頂狀結構中，各種裂縫和犁溝，明亮的礦藏和遍布各處的較小圓頂。
在黎明任務之前懷疑水可能是穀神星明亮表面特徵的原因，但軌道飛行器收集的數據表明情況確實如此。穀神星上一些微小的撞擊坑指向相對年輕的表面。佔領者隕石坑形成於大約2200萬年前，而穀神星上一些最年輕的表面特徵僅形成於200萬年前。
- Cerealia Facula（B）和Vinalia Faculae（C）的特寫視圖。圖片：Nathues等，自然天文學
撞擊坑的一個共同特徵是在中心形成一個峰。這樣的特徵在Occator內部形成，但是它崩潰了，在凹陷內形成了凹陷。然後，大約在750萬年前，水（或更多的鹽水）上升到地表，通過這個坍塌的山峰洩漏。鹽水蒸發了，留下了碳酸鈉（鈉，碳和氧的混合物）形式的反射性沉積物。在Occator中心Cerealia Facula的亮白色斑點是該過程的殘留物。
類似的沉積物出現在火山口的其他地方，包括一個顯著的特徵，稱為Vinalia Faculae。在這些位置，鹽水通過裂縫和犁溝上升至表面。大約200萬年前，Cerealia Facula再次活躍起來，噴出了更多的鹽水，形成了明亮物質的中央穹頂。這些過程直到大約一百萬年前仍在進行中，儘管隨著時間的流逝，低溫火山過程已大大減弱，但它們仍可能在今天發生。
- 由下面的地下水形成的Occator火山口內有明亮的白色沉積物和圓頂。圖片：NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
蒸發和升華迫使水以一種表面冰凍的形式流到地表，這種現象在太陽系的其他地方都看不到。科學家有充分的理由相信該過程可能存在於其他看似惰性的物體上的其他地方。「穀神星上非常最近地質活動的證據否定一般認為，太陽系小天體都沒有地質活動，由於形成了Occator Crater的撞擊事件，可能形成了地下海洋，但其持續的泥濘是由於地下水中的鹽分溶解所致。
「對於Cerealia Facula的大型礦床來說，大部分鹽類是從地表下方的一個泥濘區域提供的，該泥濘區域被約2000萬年前形成火山口的撞擊熱融化了，」第一作者Carol Raymond 美國國家航空航天局新聞稿中說，自然天文學研究和黎明首席研究員。「衝擊熱在幾百萬年後消失了；但是，這種衝擊還造成了大的裂縫，這些裂縫可能到達深層，長壽命的儲層，使鹽水繼續滲入地表。」
穀神星具有成百上千個可能較小的沉積場所，其中大多數沉積層的厚度不到33英尺（10米）。圓頂和凹坑出現在地表，也是由地下水運動形成的。通過研究穀神星的引力，科學家可以推斷其內部結構。鹹水庫位於水面以下約25英裡（40公裡），寬數百英裡。鑑於穀神星本身只有590英裡寬，因此可以稱穀神星為海洋世界。
似乎在一夜之間，穀神星已成為天體生物學家的誘人目標。由於其複雜的化學性質，液態水以及持續的地表和地下動力學，在它的近代歷史中的某個時候它可能已經可以居住。突然向地面發送探針的任務似乎是個好主意。
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