大型小行星的秘密

加州帕薩迪那訊——NASA的 黎明號(Dawn)探測器為研究者提供了對巨型小行星 灶神星 的 第一批軌道分析,由此為它的 誕生及其與類地行星 和月球的 親緣關係 提供了新線索。

這張圖片是使用NASA黎明號探測器獲取的 數據繪製的 ,顯示了巨型小行星 灶神星 南半球的 礦物分布。大圖與說明文字請點擊 圖庫請點擊(圖片提供:NASA/JPL-Caltech/UCLA/INAF/MPS/DLR/IDA)

現在人們揭示出,灶神星 是早期太陽系 的 特殊化石,其表面比先前預想的 更加變化多樣。科學家證實,在很多方面,灶神星 與小型行星 或者月球的 相似度高於其他小行星 。這些結果刊登在10日出版的 《科學》雜誌上。

加州帕薩迪那(Pasadena)NASA噴氣推進實驗室的 副首席研究員卡羅爾·雷蒙德(Carol Raymond)說:「黎明號對灶神星 的 造訪證實了我們對這顆巨型小行星 歷史的 主要理論猜測,還幫助我們填補了從遠處無法了解的 空白。黎明號在灶神星 周圍停留了將近一年,期間該小行星 類似大行星 的 特性變得顯而易見,還告訴了我們自身與夜空中明亮行星 的 關聯。」

這段動畫使用NASA黎明號探測器的 數據模擬了探測器飛越巨型小行星 表面的 情況。模擬飛行動畫請點擊 漫遊環形山請點擊

現在科學家將灶神星 看作是成層的 行星 原料,它有著鐵質的 核心,也是此類天體中從太陽系 形成之初殘存至今的 唯一一個已知樣本。該小行星 的 地質複雜性可以歸因為將小行星 分成地殼、地幔和直徑約68英里(110公里)的 鐵核的 過程,該過程大約發生在45.6億年前。類地行星 以及月球的 形成過程與之類似。

黎明號觀測到了礦石紋理,太空岩石的 深度撞擊將其暴露了出來,這樣的 紋理支持這一理論,也就是該小行星 一度擁有地下岩漿海。岩漿海洋會在發生過幾乎全局性熔融的 天體上出現,這會產生構築行星 的 成層磚石。其他擁有岩漿海洋的 天體最終成了地球以及其他大行星 的 一部分。

這張照片展示了3塊某類地球隕石的 切片,NASA的 黎明號探測器證實,它們是起源於巨型小行星 灶神星 的 。大圖與說明文字請點擊(圖片提供:University of Tennessee)

黎明號還證實,與理論預計一樣,地球上找到的 一類特殊隕石確實來自灶神星 。這些隕石中輝石以及富含鐵和鎂元素的 礦物與灶神星 表面的 岩石一致。這些隕石佔據落向地球全部隕石的 6%。

這使得該小行星 成了地球隕石最大的 單一來源。這一發現還標示著在地面上辨認出樣本來源後,探測器第一次造訪那裡。

現在科學家知道,灶神星 的 地貌崎嶇而多變。灶神星 上的 某些環形山是在非常陡峭的 山坡上形成的 ,有著幾乎垂直於地表的 側壁,山崩發生的 頻率也比預期更高。

與太陽系 中類似的 天體(火星 、水星 、月球以及矮行星 穀神星 )相比,巨型小行星 是最小的 一個天體。大圖與說明文字請點擊 圖庫請點擊(圖片提供:NASA/JPL-Caltech/UCLA)

另一項意料之外的 發現是,相對月球這樣天體上環形山的 中央山峰來說,小行星 南半球雷亞西爾維亞(Rheasilvia)盆地中央的 山峰與環形山的 尺度相比很高很寬。灶神形與土星 小型冰質衛星 這樣的 低引力星 球有相似點,它的 表面有著亮暗斑紋,與月球上可預知的 圖樣不符。

來自德國馬普太陽系 研究所以及美國格蘭德福克斯(Grand Forks)北達科他大學的 框架照相機小組成員維施努·萊蒂(Vishnu Reddy)說:「我們對月球的 了解很多,現在剛剛開始加速了解灶神星 。比較這兩個天體可以告訴我們這對孿生兄弟在太陽系 的 早期演化的 線索。」

黎明號揭示出了整個歷史過程中全面撞擊灶神星 的 持續碰撞。黎明號的 科學家現在可以確定,重擊灶神星 南半球併產生維涅涅亞(Veneneia)盆地的 巨型撞擊發生在大約20億年之前,而產生雷亞西爾維亞盆地的 撞擊發生在大約10億年前。雷亞西爾維亞是灶神星 上最大的 撞擊盆地。

亞利桑那州圖森(Tucson)市行星 科學研究所參與黎明號計劃的 科學家戴維·奧布賴恩(David O"Brien)說:「月球上的 大型撞擊盆地都很古老。灶神星 上最大的 撞擊地貌如此年輕,這讓人很吃驚。」

黎明號探測器於2007年發射,2011年中開始探索灶神星 。8月26日,探測器將離開灶神星 ,前往下一個研究目標——矮行星 穀神星 ,它將於2015年抵達那裡。

造訪穀神星 和灶神星 的 黎明號探測器由JPL為華盛頓的 NASA科學任務理事會管理和操縱著寬視場紅外巡天探測器。黎明號是阿拉巴馬州亨茨維爾(Huntsville)NASA馬歇爾太空飛行中心為理事會管理的 發現(Discovery)計劃的 一部分。弗吉尼亞州杜勒斯(Dulles)的 軌道科學公司(Orbital Sciences Corp)設計並建造了探測器。德國航空航天中心、馬普太陽系 研究所、義大利空間局以及義大利國家天體物理研究所是該計劃小組的 國際合作夥伴。帕薩迪那的 加州理工學院為NASA管理著JPL。

更多關於黎明號的 信息請訪問http://www.nasa.gov/dawn與http://dawn.jpl.nasa.gov。

(全文完)


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