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“黎明”号无人探测器探索:灶神星上或曾有水

2012-09-24 09:19
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灶神星表面的坑洞意味着曾有水从小行星的内部向外排出

  图片来源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

  作为小行星带中第二大的天体,灶神星曾被认为是极其干燥的。然而美国宇航局(NASA)的“黎明”号探测器发现的证据表明,一些更小的、富含水的小行星曾把它们自己熔入了灶神星的表面。这些水被锁定在水合矿物的内部,直到后来的天体碰撞产生了足够的热量,进而熔化了这些岩石,并将水分以气体的形式挥发掉,最终在小行星表面留下了坑坑洼洼的洞穴。

  “黎明”号科学团队成员之一、罗得岛州普罗维登斯市布朗大学的行星科学家Carle Pieters认为,这一发现展示了太阳系内部又一颗具有水循环的天体。

  “这真的很有趣。”Pieters说。这种水循环以两篇论文的形式发表在最新一期的美国《科学》杂志上。

  其中的一篇论文指出,“黎明”号探测器上装载的一部仪器——用于测量约地表下1米深处的γ射线以及中子——在小行星的赤道地区探测到额外的氢,从而意味着这里的含水量高达400ppm(百万分之一)。而另一篇论文则报告了在几个类似的区域中分别发现了数百个坑洞——有的深达200米,研究人员认为这些区域反映了一次随后而至的碰撞产生的热量释放了小行星内含的水,并将其释放到太空中。

  图森市亚利桑那大学的行星科学家William Boynton认为,额外的氢很可能来自水合矿物中的水。他使用火星“奥德赛”探测器上的一部类似仪器所发现的额外的氢,被认为来自于火星极地平原表层下的一个冰层。

  印度“月船1号”探测器上的一台仪器也曾在月球上发现了水合矿物。但作为此类仪器的主要研制者,Pieters认为这是由另一套完全不同的机制所造成的。在月球上,来自太阳风的氢原子将其自身植入了月表的矿物中。她说,尽管富含水的小行星也曾撞击月球,但它们所携带的任何水分都不可能在撞击中幸免于难。这是因为与灶神星相比,月球具有更加强烈的引力场,从而造成小行星会以更快的速度与其发生碰撞。

  “黎明”号探测器于9月5日离开了灶神星轨道,如今正在向小行星带中最大的天体——谷神星——前进。但人们已经知道谷神星上含有水,一些科学家甚至推测,它可能拥有一个位于地表下的、咸咸的海洋。

  “黎明”号探测器于2007年9月发射升空,并于2011年7月16日进入直径529千米的灶神星的轨道,这使它成为首个进入太阳系小行星带主要小行星轨道的探测器。预计它将在2015年抵达谷神星。如果不辱使命,“黎明”号探测器将成为第一个环绕两颗不同天体运行的无人探测器。

  太阳系小行星带位于火星和木星的轨道之间,其中存在大量种类各异的小行星,内侧小行星多是被炙烤过的岩石模样,而外侧多是大量富含水和有机分子的冰状天体。灶神星是与地球类似的岩状天体,谷神星则是典型的冰状天体,这两个极不相同的天体竟然可以位于同一个小行星带中,其原因是“黎明”号探测器需要揭示的奥秘之一。根据2006年8月国际天文学联合会提出的新定义,谷神星已从小行星升格为矮行星。

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