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Prettyman率领的研究团队研制了安装在

来源:http://www.hhmtch.com 作者:澳门新葡萄京 时间:2019-10-04 09:18

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谷神星占据了小行星带全部重量的1/3。图片来源:NASA/JPL

小行星可能看起来干旱而贫瘠,然而美国宇航局的“黎明”号探测器日前发现,太阳系最大的小行星谷神星上却“塞满”了水。

亚利桑那州图森市行星科学研究所核工程师Thomas Prettyman表示:“它一直在‘渗水’。”Prettyman率领的研究团队研制了安装在“黎明”号探测器上的中子计数仪。

研究人员在12月15日出版的美国《科学》杂志上报告了这一研究成果。

如今,谷神星上的水要么是冻结的冰,塞满了小行星内部的孔隙;要么被锁在小行星表面的水合矿物质中。然而几十亿年前,在谷神星的历史早期,形成太阳系时遗留下来的热量可能使这颗小行星的内部保持着温暖。这使水得以搅拌和流动,从而帮助谷神星分离出岩石层与冰层。

在美国地球物理学会12月15日于旧金山召开的一次会议上,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表示:“我们知道,随着时间的流逝,水与岩石会相互分离并相互作用。”

这一发现使得天文学家越来越意识到谷神星是一个活跃而潮湿的世界,从而进一步拓宽了人们对一颗星球的认知。如今,在谷神星上便有一座由盐和冰及岩石构成的4000米高的冰“火山”。

谷神星的直径达940千米,它是如此之大,以至于占据了小行星带大约1/3的质量,而在学术上,它兼具一颗小行星以及一颗矮行星的特性。

通过研究从谷神星表面的水合矿物质反射的光,研究人员估算了这颗小行星的密度,并在此基础上得出了富含水的结论。他们同时还发现在这颗小行星的表面有水蒸发的迹象。但研究人员一直不知道谷神星上到底有多少水,直到“黎明”号探测器于2015年3月飞抵这颗小行星。

“黎明”号探测器通过计算宇宙射线轰击谷神星表面后反射的伽马射线和中子,从而对构成这颗小行星的化学元素进行了研究。Prettyman的研究团队还绘制了一幅谷神星的氢地图,其中标明了水冰以及水合矿物质的存在。

谷神星上氢水平最高的区域位于高纬度的中间地带,同时在北极拥有最大的浓度——大约30%的水。Prettyman指出,在赤道附近,冰冻的水可能已经升华到太空中,并且在谷神星表面干涸。他说,在赤道,一名宇航员必须向下挖1米才能够发现冰冻的水,而在北极,他“只需要敲一下地面就会发现一个大冰块”。

谷神星的潮湿与灶神星的贫瘠形成了鲜明对比,后者是一颗“黎明”号探测器于2011年至2012年拜访的更加干燥的小行星。Prettyman表示,谷神星上的氢含量是灶神星的100多倍。

在12月15日出版的《自然—天文学》杂志上发表的另一篇论文则揭示了谷神星上其他的水可能藏在哪里。由德国哥廷根市马普学会太阳系研究所Thomas Platz率领的一个研究团队,研究了谷神星表面永远处于黑暗中的634个陨石坑。其中10个陨石坑的坑底存在明亮的区域,对其中1个进行的光谱研究发现这里含有水冰。

研究人员指出,与月球和水星类似,缺少空气的谷神星显然设法在表面的黑暗区域中锁住了冰冻的水。

太阳系的小行星带是位于火星和木星轨道间的小行星密集区域,天文学家估计这里有约50万颗种类各异的小行星。谷神星是这个小行星带中最大的天体,此前从未有探测器到访。灶神星是与地球类似的岩石天体,而谷神星是典型的冰雪天体,这两个极不相同的天体竟可同处一个小行星带上,其原因也是“黎明”号探测器需要揭示的奥秘之一。

“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。2015年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。其初始任务持续至2016年6月。此后,“黎明”号探测器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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