美國宇航局的黎明號(hào)飛船向科學(xué)家們展示了矮行星谷神星，它位于火星和木星之間的主要小行星帶。到2018年10月任務(wù)結(jié)束時(shí)，軌道飛行器已經(jīng)下降到離水面不到22英里（35公里），揭示了谷神星已經(jīng)聞名的神秘明亮地區(qū)的清晰細(xì)節(jié)。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)明亮的沉積物主要是碳酸鈉，碳酸鈉是鈉、碳和氧的化合物。它們很可能來自滲透到表面蒸發(fā)的液體，留下高度反射的鹽殼。但他們還沒有確定的是那種液體來自哪里。

通過分析任務(wù)結(jié)束時(shí)收集的數(shù)據(jù)，黎明的科學(xué)家得出結(jié)論，液體來自一個(gè)深層的鹽水蓄水池，或富含鹽的水。通過研究谷神星的引力，科學(xué)家們了解了這顆矮行星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并能夠確定鹽水水庫大約25英里（40公里）深，數(shù)百英里寬。

通過分析任務(wù)結(jié)束時(shí)收集的數(shù)據(jù)，黎明的科學(xué)家得出結(jié)論，液體來自一個(gè)深層的鹽水蓄水池，或富含鹽的水。通過研究谷神星的引力，科學(xué)家們了解了這顆矮行星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并能夠確定鹽水水庫大約25英里（40公里）深，數(shù)百英里寬。

谷神星并不像太陽系外的一些冰衛(wèi)星那樣，受益于與大型行星的引力相互作用所產(chǎn)生的內(nèi)部加熱。但這項(xiàng)聚焦于新研究的是谷神星57英里寬（92公里寬）的奧卡托火山口——最廣闊的明亮區(qū)域——證實(shí)了谷神星和其他冰體一樣，是一個(gè)富含水的世界。

這些發(fā)現(xiàn)還揭示了奧克卡托火山坑中地質(zhì)活動(dòng)的程度，出現(xiàn)在8月10日《自然天文學(xué)》、《自然地球科學(xué)》和《自然通信》發(fā)表的特別論文集中。

美國宇航局南加州噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的任務(wù)主任馬克·雷曼說：“黎明號(hào)在開始非凡的外星探險(xiǎn)時(shí)，取得的成就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我們希望的結(jié)果?！边@些令人興奮的在漫長而富有成效的任務(wù)結(jié)束時(shí)的新發(fā)現(xiàn)是對這位杰出的星際探險(xiǎn)家的精彩致敬?！?/p>

解決明亮的神秘問題

早在2015年黎明到達(dá)谷神星之前，科學(xué)家們就用望遠(yuǎn)鏡注意到漫射明亮區(qū)域，但它們的性質(zhì)尚不清楚。黎明從它的近軌道上被捕獲奧卡托隕石坑內(nèi)兩個(gè)不同的、高度反射的區(qū)域的圖像，后來被命名為面部腦谷和維納利亞系。（“學(xué)院”的意思是明亮的區(qū)域）。

科學(xué)家們知道，微隕石經(jīng)常撞擊谷神星的表面，使其粗糙，留下碎片。隨著時(shí)間的推移，這種行動(dòng)應(yīng)該會(huì)暗這些明亮的區(qū)域。所以它們的亮度表明它們很可能很年輕。從2017年，以及材料如何如此新穎，是黎明號(hào)2018年最終擴(kuò)展任務(wù)的主要重點(diǎn)。

研究不僅證實(shí)了明亮的地區(qū)很年輕——大約不到200萬年的歷史；它還發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)這些沉積物的地質(zhì)活動(dòng)可能在進(jìn)行中。這一結(jié)論依賴于科學(xué)家們做出的一個(gè)關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：集中在面部陶瓷中的鹽化合物（氯化鈉與水和氯化銨化學(xué)結(jié)合）。

在谷神星的表面，含水的鹽會(huì)在數(shù)百年內(nèi)迅速脫水。但黎明號(hào)的測量顯示，它們?nèi)匀挥兴赃@些流體一定是最近才到達(dá)水面的。這是奧卡托隕石坑區(qū)域下方存在液體和物質(zhì)正在進(jìn)行的從內(nèi)部深處轉(zhuǎn)移到表面的證據(jù)。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了兩種允許液體到達(dá)表面表面的主要途徑?！睂τ诜ɡ拇笮统练e物，大部分鹽來自地表下面的泥濘區(qū)域，該區(qū)域被大約2000萬年前形成隕石坑的熱量熔化，”黎明首席研究員卡羅爾·雷蒙德說。撞擊熱在幾百萬年后消退；然而，撞擊也造成了大型裂縫，可以到達(dá)深而長壽的水庫，使鹽水繼續(xù)滲透到地表?！?/p>

活躍的地質(zhì)學(xué)：最近的和不尋常的

在我們的太陽系中，冰的地質(zhì)活動(dòng)主要發(fā)生在冰的衛(wèi)星上，在那里它是由它們與行星的引力相互作用驅(qū)動(dòng)的。但鹽水移動(dòng)到谷神星表面的情況并非如此，這表明其他沒有月亮的大型富冰天體也可能很活躍。

奧卡托火山口的一些液體證據(jù)來自明亮的沉積物，但其他線索來自各種有趣的圓錐形山，讓人想起地球上的平戈斯——由冰凍的加壓地下水形成的極地地區(qū)的小冰山。這些特征已經(jīng)在火星上被發(fā)現(xiàn)了，但在谷神星上的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著它們第一次在矮行星上被觀察到。

在更大的尺度上，科學(xué)家們能夠繪制出谷神星地殼結(jié)構(gòu)的密度作為深度的函數(shù)——這是富含冰的行星體的第一次。通過重力測量，他們發(fā)現(xiàn)谷神星的地殼密度隨著深度的增加而顯著增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了壓力的簡單影響。研究人員推斷，與此同時(shí)，谷神星的水庫正在凍結(jié)，鹽和泥正在并入地殼的下部。

由于其高效的離子推進(jìn)系統(tǒng)，黎明號(hào)是唯一一個(gè)繞谷神星和巨型小行星灶神星兩個(gè)地外天體軌道運(yùn)行的航天器。當(dāng)“黎明”使用最后一種關(guān)鍵燃料肼來控制其方向時(shí)，它既不能指向地球進(jìn)行通信，也不能將太陽陣列指向太陽來產(chǎn)生電力。由于谷神星被發(fā)現(xiàn)表面有有機(jī)物質(zhì)，表面以下有液體，行星保護(hù)規(guī)則要求黎明號(hào)被放置在一個(gè)長期的軌道上，這將防止它在幾十年內(nèi)撞擊這顆矮行星。

噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室是加州帕薩迪納加州理工學(xué)院的一個(gè)部門，管理著黎明局在華盛頓的科學(xué)任務(wù)理事會(huì)的任務(wù)?！袄杳鳌笔窃摾硎聲?huì)發(fā)現(xiàn)計(jì)劃的一個(gè)項(xiàng)目，由美國宇航局位于阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾太空飛行中心管理。噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)整個(gè)黎明任務(wù)科學(xué)。位于弗吉尼亞州杜勒斯的諾斯羅普·格魯曼設(shè)計(jì)并建造了這艘航天器。德國航空航天中心、馬克斯·普朗克太陽系研究所、意大利航天局和意大利國家天體物理研究所都是該任務(wù)小組的國際合作伙伴。

BY:?Naomi Hartono

FY:?宇宙天文

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