在浩瀚宇宙中,太阳系犹如一座神秘的宇宙花园,而其中的每一颗天体都像是花园里独特的花朵,散发着各自的魅力。今天,咱们将目光聚焦在一颗特别的 “小花朵”—— 谷神星上。
谷神星位于火星和木星之间的小行星带,它可是这片区域里的 “大块头”,是太阳系中最小的矮行星,也是小行星带里唯一的矮行星。别看它小,身世可相当曲折。1801 年,意大利天文学家朱塞佩・皮亚齐在夜空中偶然发现了它,一开始,大家还把它当作行星,后来随着更多天体被发现,它的身份也几经变更,直到 2006 年才被正式定义为矮行星。
让谷神星声名大噪的,要数它表面那些神秘的亮斑。2015 年,美国宇航局的 “黎明” 号探测器成功进入谷神星轨道,给我们带来了前所未有的高清影像。这些影像里,谷神星表面布满陨石坑,而在一些陨石坑内,有两个独特的亮点特别显眼,就像在黑暗画布上突然出现的璀璨钻石,格外引人注目。之后,随着 “黎明” 号不断传回更高分辨率的图像,科学家们发现,谷神星上类似的亮斑超过 130 个,大多数都和撞击坑有着紧密联系。
那这些亮斑究竟是什么呢?科学家们一开始也是一头雾水,提出了各种假设,有的觉得可能是水,有的认为也许是其他种类的盐。可因为一直没有观测到某些关键波长,所以对亮斑的矿物质成分始终没有明确认定。但科学家们可不会轻易放弃,经过多年深入研究,好消息终于传来 —— 这些亮斑极有可能是盐矿!
2015 年 12 月 10 日,发表在《自然》杂志上的研究成果指出,通过对 “黎明” 号探测器帧式照相机记录数据的详细分析,研究团队对谷神星表面亮斑进行了编目。光谱测量结果显示,这些亮斑区域很可能是由水合硫酸镁组成。在最大的亮斑所在地 —— 奥卡托陨石坑底部,科学家们发现这里被明亮物质覆盖,还伴有水冰升华带来的雾霾,这些雾霾遵循着昼夜节律,在陨石坑中时隐时现。
后续研究进一步揭示了亮斑的秘密。2016 年 6 月 29 日,《自然》杂志及《自然 — 地球科学》杂志发表的论文,对 “黎明” 号收集的数据进行全新分析后表明,欧卡托撞击坑底部的明亮物质,是由大量碳酸钠混合一种深色成分,以及少量层状硅酸盐和碳酸铵或氯化铵组成。这些化学成分是通过水介反应,在欧卡托撞击坑形成后,从谷神星内部输送到表面的。
2020 年 8 月,一系列研究成果更是让我们对谷神星亮斑有了更深刻认识。意大利国家天体物理研究所团队报告称,在奥卡托环形山中央最大的明亮区域中心,发现了水合氯盐。由于这些盐脱水速度很快,这意味着卤水可能还在不断涌出,暗示着谷神星内部可能依然存在含盐液体。
为什么亮斑是盐矿,就能推测出谷神星地下有盐水层呢?这背后可是有着严谨科学逻辑的。谷神星表面温度较低,水冰直接暴露在太阳辐射下会升华。而这些盐矿的存在,说明有某种地质过程不断将物质从内部输送到表面。像奥卡托陨石坑和奥希奥陨石坑上空出现的薄雾,就是太阳光加热冰体表面,导致冰升华并夹杂着尘埃与冰粒升腾形成的。这表明,在谷神星地下,存在着能够持续提供冰和盐分的源头,最有可能的就是地下盐水层。当陨石撞击形成陨石坑,打通了地下与表面的通道,地下盐水层中的盐水涌到表面,水分在低温环境下逐渐升华,留下了盐分,就形成了我们看到的亮斑。
谷神星亮斑被确认为盐矿,暗示其地下存在盐水层,这一发现意义非凡。它让我们对谷神星的地质演化有了全新认知,也为研究太阳系早期历史提供了重要线索。说不定,在谷神星这片神秘天地里,还隐藏着更多关于生命起源和宇宙奥秘的惊喜,等待我们去探索、去发现。
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