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美国宇航局黎明号发现灶神星表面 含水矿物迹象

http://www.kexue.com 2012-09-25 10:16:10 新浪科技  发表评论

这是灶神星表面玛西亚陨击坑的立体图,这里保存有最壮观的坑洼地形。这项发现是美国宇航局黎明号探测器发回的最重要考察成果之一
这是灶神星表面玛西亚陨击坑的立体图,这里保存有最壮观的坑洼地形。这项发现是美国宇航局黎明号探测器发回的最重要考察成果之一
这种在灶神星上发现的坑洼地形早前在火星上就已经被观察到
这种在灶神星上发现的坑洼地形早前在火星上就已经被观察到
这张图像同样是根据美国宇航局黎明号探测器数据构建而成,显示的是在灶神星表面氢原子信号的全球分布
这张图像同样是根据美国宇航局黎明号探测器数据构建而成,显示的是在灶神星表面氢原子信号的全球分布

  北京时间9月24日消息,据美国宇航局网站报道,该局所属黎明号探测器已经于近期结束了对灶神星的考察,前往谷神星。对其发回的数据进行的分析表明,这颗巨型小行星拥有一个“围脖”。在根据黎明号地轨道飞行探测数据发表的两篇论文中,科学家们宣布他们发现在灶神星沿赤道附近的一圈地区拥有分布广泛的易挥发物质。

  灶神星的地表显得有些坑坑洼洼,尽管黎明号此次并未直接探测到这里存在水冰的证据,但是有证据表明灶神星的化学和地质组成中拥有来自小行星撞击或行星际尘埃带来的含水矿物成分。

  此次发表的两篇文章中,有一篇是由黎明号伽马射线和中子探测器(GRaND)首席科学家托马斯·普莱特曼(Thomas Prettyman)领导的,他本人来自亚利桑那州图森的行星科学研究所。在这篇文章中,科学家们描述了他们是如何发现了灶神星上的氢原子信号,其可能是以氢氧根的形式存在于灶神星上的矿物之中。普莱特曼表示:“灶神星上这些氢原子的起源可能是由富碳的小天体和灶神星相撞时带来的含水矿物成分,这一撞击体的速度足够慢,因此烈度很低,从而让那些挥发组分得以保留了下来。”

  而另外一篇文章的第一作者则是布莱特·丹纳维(Brett Denevi),他是黎明号项目科学家,来自约翰·霍普金斯大学应用物理实验室,这篇文章描述了灶神星表面由于挥发性组分的释放形成的坑洼地形。

  灶神星是太阳系主带小行星中质量排名第二的成员。此次采用的数据是在距离灶神星地表上空约210公里的轨道上获取的。黎明号探测器于本月初开始离开灶神星轨道,具体时间是在9月4日,目前正在前往它的下一个考察目标——谷神星的路途中。

  科学家们认为水冰可能可以存在于这颗巨型小行星的两极附近区域。然而和月球不同的是,灶神星的两极地区并不存在永久阴影区,因此水冰将难以保存下来。与之相反,最新数据表面灶神星地表氢原子信号最强烈的区域反而是在其赤道附近区域,但是在这些区域水冰应当是不稳定的。

  在某些情况下,一些太空石块会在稍晚的时期撞击高速撞击这些区域。撞击产生的热量将这里矿物中固结的氢氧根以水汽的形式释放出来,产生蒸发现象。这种由于水汽逃逸留下的坑洼直径可达1公里左右,深度也可达到200米左右。从黎明号探测器的阵列相机拍摄的图像上来看,这种坑洼地形在玛西亚陨击坑(Marcia crater)中保存最为良好。

  丹纳维表示:“这些坑洼或者说下陷和我们在火星上看到的很像,然而水在火星上较为普遍,但在灶神星上竟然也有如此高的丰度则是我们完全未曾预料到的。”他说:“这些结果证明了这样一点,那就是这些含水矿物不仅存在,而且它们在塑造这颗小行星的地质历史并形成今天我们所见地表的过程中扮演着重要作用。”

  黎明号伽马射线和中子探测器的数据是人类首次获取有关灶神星地表化学组成成分的信息。黎明号的此项调查确定了灶神星地表物质组成中铁-氧和铁-硅元素比。这项研究确认了灶神星和一类地球上发现的陨石,即HED陨石(3个大写字母分别指代紫苏钙长无球粒陨石,钙长辉长无球粒陨石和古铜无球粒陨石)之间存在紧密联系,它们两者之间的这些元素比值是相同的。除此之外,在这些陨石中也发现了更高含量的挥发性组分,这些都支持这样一个观点,那就是挥发性矿物成分曾经在灶神星表面堆积。

  黎明号探测计划由美国宇航局喷气推进实验室(JPL)负责管理,该项目率属于美国宇航局马歇尔空间飞行中心领导下的“发现”项目计划之一。加州大学洛杉矶分校负责整个探测任务的科学规划,而总部位于弗吉尼亚杜勒斯的轨道科学公司负责黎明号飞船的设计和制造工作。

  黎明号探测器搭载的阵列相机由德国马克斯普朗克太阳系研究所领导研制,并由德国空间局(DLR)提供给美国宇航局行星研究所搭载使用。(晨风)

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