NASA在離地球最近的矮行星上都發現了什麼?

06-26

歐卡托撞擊坑的增強色照片，撞擊坑中心亮斑與周圍物質明顯不同。(騰訊太空配圖)

(桂林)自2015年3月初以來，美國宇航局黎明號探測器環繞穀神星工作已有一年多的時間，這也是人類首次近距離觀測一顆矮行星。目前，黎明號繞穀神星的軌道高度僅有300多千米，獲取了大量高清晰的穀神星表面圖像，包括備受矚目的歐卡托撞擊坑(Occator Crater)，這些圖像已在本周二舉辦的在第四十七屆月球和行星科學大會上公布。

歐卡托撞擊坑(Occator Crater)直徑92千米、深4千米，這個撞擊坑擁有穀神星表面最亮的亮斑。最新的歐卡托撞擊坑圖像是黎明號在距穀神星表面385千米處拍攝的，這甚至小於國際空間站與地面之間的距離。這個撞擊坑有著光滑的坑壁，中心是明亮的亮斑，而且地形較為複雜，坑底有著無數線性特徵和裂縫縱橫交錯，並環繞與穿過亮斑區域。

黎明號拍攝的歐卡托撞擊坑，這裡也是穀神星表面最亮的區域。(騰訊太空配圖)

來自德國宇航中心的行星科學家、黎明號任務的參與者拉爾夫鮑曼(Ralf Jaumann)介紹說:「在去年黎明號抵達穀神星前，歐卡托撞擊坑在哈勃望遠鏡里看起來是一個明亮、巨大的區域，而現在近距離的觀測發現其表面擁有複雜的地貌特徵，這些新的謎團等待我們去揭曉。歐卡托撞擊坑裡複雜的幾何地形暗示這裡最近依舊有活躍的地質活動，但這需要我們完成該撞擊坑詳細地質圖的繪製後，才能證明這些假說是否正確。」

穀神星增強色全球圖像(騰訊太空配圖)

地表顏色差異的原因

黎明號團隊也發布了一張穀神星增強色的全球圖像，這張圖像突出了穀神星表面物質成分的差異，表明穀神星複雜地形與其密切的關係。科學家們非常有興趣地對穀神星表面眾多撞擊坑的形狀與分布進行了研究，他們發現穀神星表面沒有此前設想的大量撞擊盆地存在，但是小型撞擊坑的數量與此前預估的大致相符。

在穀神星增強色全球圖像里，突出的藍色顯示的是光滑的平原和山脈，這些地貌的地質年齡似乎較為年輕。雖然撞擊地形是穀神星上的主要地貌，但科學家已經確定穀神星表面特異性的色彩變化是因為物質成分的不同，這是由穀神星表面的撞擊過程和地下成分複雜的交互作用形成的，這也證明了穀神星地表下存在豐富的冰和其他揮發物。

穀神星北極地區氫的濃度較高，這裡地下可能有水。(騰訊太空配圖)

中子計數證實地下有水冰

去年12月黎明號軌道降低至385千米，其搭載的伽馬射線與中子探測器(GRaND)開始搜集數據，這些數據逐漸證實穀神星地下非常可能存在冰層。宇宙射線產生的中子和γ射線不斷轟擊穀神星表面，這對研究穀神星表面物質的化學組成很有幫助，GRaND探測器對錶面風化層的元素成分非常敏感。

黎明號探測到穀神星兩極的中子數比赤道附近要少很多，這說明高緯度地區氫原子的濃度較高。而氫原子是水分子的重要組成成分，這也暗示穀神星兩極表面較淺的地方存在水冰。科學家分析推測穀神星高緯度地表下的水冰層可以存在數十億年。

神秘的郝雷尼撞擊坑

但是穀神星地下也並不全是一樣的物質組成，黎明號搭載了先進的可見光和紅外光繪製光譜儀 (VIR)，它可以依據不同波長的光從穀神星表面反射回來的情況，讓科學家知道穀神星表面物質的化學組成。

郝雷尼撞擊坑(Haulani Crater)就是個證明穀神星表面不同物質成分的有趣例子，這個撞擊坑有很多醒目鮮艷的條紋，顯示這裡的物質組成比例與周圍很不相同。穀神星大部分表面由不同比例的碳酸鹽岩和層狀硅酸鹽混合組成。

郝雷尼撞擊坑的假彩色圖像顯示:因撞擊而暴露的地表下物質與穀神星表面普遍存在的物質不同，這裡物質的多樣性意味著地下物質是混合的，或因為撞擊改變了這些物質的特性。

歐克索撞擊坑有水

在月球和行星科學會議上，科學家報告稱可見光和紅外光繪製光譜儀 (VIR)查明歐克索撞擊坑(Oxo crater)表面存在水，撞擊坑內存在水的區域寬9公里，位於穀神星北半球。

這些水被以礦物的形式束縛，或可能以水冰的形式存在。科學家們認為含水的物質可能因為撞擊或滑坡露出地表，甚至也可能是兩者共同作用暴露出來的。歐克索撞擊坑也是唯一正式檢測到有水存在的地方，黎明號將持續探測這個區域。

黎明號也是迄今唯一一顆環繞過兩顆天體運行的探測器，在2011年至2012年間，黎明號曾在繞灶神星的軌道上工作。與灶神星相比，穀神星給科學家提供了更多有關太陽系早期歷史的新發現。