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美航天局研究人員:谷神星上的神秘亮點是鹽

用紅色顯示谷神星表面130個亮點。Occator隕石坑(左上)和Oxo坑(右上)是兩個最亮區域,在下午出現靄氣。圖像底部是沒有靄氣或水證據的隕石坑。(Image Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

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【大紀元2015年12月10日訊】(大紀元記者沙莉編譯報導)自今年3月以來,矮行星谷神星上的神秘亮點使科學家感到困惑。它是地下海洋的水冰?還是外星人正在開採的巨型鹽礦?《自然(Nature)》雜誌日前發表了我們期待已久的答案。

美國航空航天局的黎明號飛船於2014年12月接近谷神星,對火星木星之間小行星帶上這一最大的天體進行拍攝。谷神星是第一顆人類考察的矮行星。到2015年3月,黎明號已經到達圍繞谷神星的第一條遠距離軌道。此後黎明號繼續以螺旋軌道接近谷神星,使用多種板載科學儀器探測其組成,所拍攝的照片製成了高分辨率的谷神星表面地圖。

科技網站Gizmodo報導說,隨著黎明號越來越接近,科學家發現,它不只有兩個若隱若現的光點,而是有很多很多這樣的光點。Occator隕石坑中最大的光點大約有6英里(9公里)寬,作為城市也足夠大,這些大型光點無處不在!到底它們是甚麼?

起初,水冰是主要猜測,科學家猜谷神星呈現著冷凍火山活動,類似土星的衛星土衛二。10月份,黎明號的主要研究者羅素(Chris Russell)對Occator火山口的光點作了報告:「我們相信這是一個巨大的鹽礦床,我們知道這不是冰,我們可以肯定它是鹽,但我們目前還不知道到底是甚麼鹽。」

迄今為止最詳細的表面分析來自德國馬克斯普朗克研究所,其專家納托斯(Andr​​eas Nathues)認為,神秘光點實際上是兩種,主要是鹽,還有一點點一些水冰。這兩種成分可能來自海水冰蓋,位於地表下方,受到某些影響後暴露出來。

納托斯說:「黎明號在靠近谷神星的過程中『分析亮點』的困難在於空間分辨率太低。黎明號的取景相機原本是根據谷神星暗面物質制定曝光時間的。明亮光點部份完全飽和。6月,我們將曝光時間根據亮點和暗面作了調整。此後,空間分辨率足以分辨出光點是甚麼。」

調整相機設置後,納托斯和他的同事們獲得了谷神星整個表面的高分辨率圖像,瀝青色的背景下襯托出眾多亮點。谷神星擁有超過130個若隱若現的光點,從混凝土亮度到海冰亮度都有。通常情況下,這些特徵都與隕石坑有關。納托斯說,根據對亮度的精確測量,光點主要材料是鹽,更具體地說,是水合硫酸鎂。

至少有一小部份鹽礦床中還含有水冰。最大的線索是白天時段在Occator和Oxo兩個隕石坑上方出現的靄氣。這一現象在彗星上常見,但在岩石小行星狀天體中卻未曾見過。「如果視角非常傾斜,如果谷神星位於太陽和飛船之間,亮點之上還有額外的亮度,這樣的亮度只出現在白天,像地球上的靄氣一樣。」

雖然黎明號的儀器無法確定靄氣的成分,赫歇爾空間天文臺證實了有水蒸氣的存在。最可能的解釋是,白天太陽光照使谷神星表面的冰塊釋放出水氣,夜裡重新凝結成冰。在彗星上觀測到類似的日靄。

研究人員推測,隕石坑亮點的發生提供了一個可能的解釋:海洋水冰層可能覆蓋了整個行星,且埋在地表下不太深處。「最簡單的情形是,外部撞擊刺破了暗色上層地殼,使冰鹽混合物暴露出來,水冰的昇華過程得以開始。」

納托斯說:「我們現在知道,谷神星有些不同,它有一種殼結構。」外殼的範圍有多大,以及是否起源於內部深處,尚不得而知。黎明號目前正在達到最接近谷神星的低空測繪軌道,將在距離谷神星表面230英里(370公里)處飛行。在此階段中,科學家將能夠進行重力測量和更為詳細地探測其內部成分。

納托斯說:「二十年前,我們一直認為小行星和彗星是不同類型的天體,小行星是石質的,彗星來自外太陽系並有大量的揮發性物質。 現在,我們知道有一個中間體。」

黎明號會傳回更多高分辨率圖像,納托斯和他的團隊將利用這些圖像來繼續研究谷神星的表面形態。一些亮點上有斷裂,科學家想知道這些地質特點對於海水到達地表起到何種作用。

位於羅馬的國家天體物理研究所發現有證據證明一類礦物質「氨化層狀矽酸鹽」分布在谷神星表面。這些礦物質是寒冷的外太陽系環境中唯一穩定的物質,表明谷神星或者它的一些成分很可能在遠離它現在的位置時形成,不知何故被運送至小行星帶。

研究的主要作者德桑克蒂斯(Maria Cristina De Sanctis)說:「結果相當意外,我們現在分析高分辨率採集的數據,可能為表面成分提供更詳細的信息。」#

責任編輯:蘇漾

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2015-12-10 9:07 PM
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