我们太阳系中最大的小行星曾经是一颗海洋行星

两个多世纪以来，谷神星一直是我们太阳系中最大的小行星，吸引了天文学家。这颗矮行星于 1801 年由 Giuseppe Piazzi 发现，坐落在火星和木星之间的小行星带上，长期以来一直是人们的好奇和研究对象。

然而，最近的研究为谷神星提供了新的视角，挑战了我们以前对其组成和历史的理解。

这些发现表明，谷神星的表面下可能藏有大量的水冰，描绘了一个古老的海洋世界。

改写小行星谷神星的故事

传统上，科学家认为谷神星相对干燥，估计其含冰量不到 30%。这一假设源于对其表面众多撞击坑的观察，这表明缺乏明显的冰。

普渡大学地球、大气和行星科学系助理教授 Mike Sori 博士和普渡大学博士生 Ian Pamerleau 以及美国宇航局喷气推进实验室（JPL）的詹妮弗·斯库利（Jennifer Scully）是这些对谷神星冰冷性质的新见解的幕后推手。

“人们过去认为，如果谷神星非常冰冷，陨石坑会随着时间的推移迅速变形，就像地球上流动的冰川，或者像粘稠的流淌的蜂蜜，”索里博士解释说。

“然而，我们通过模拟表明，如果你只混入一点点固体岩石，在谷神星的条件下，冰可能会比以前预测的要强得多。”

这一发现颠覆了几十年前的理论。研究小组利用先进的计算机模拟来模拟谷神星陨石坑在数十亿年中的演变过程。

他们的工作表明，谷神星的表面由“肮脏的冰壳”组成，主要是冰与岩石物质的混合。

这种混合物使冰能够在很长一段时间内保持稳定，保留了曾经让科学家认为谷神星大部分是干燥的陨石坑结构。

来自 NASA 黎明任务的惊人数据

NASA 于 2007 年 9 月 27 日发射的 Dawn 任务在这一发现中发挥了至关重要的作用。作为第一艘也是唯一一艘围绕两个地外天体（灶神星和谷神星）运行的航天器，黎明号在 2015 年至 2018 年期间提供了宝贵的数据。

“我们使用 Dawn 数据进行的多次观测作为寻找富含冰的地壳的动力，该地壳抵抗了谷神星上的陨石坑松弛，”Pamerleau 指出。

航天器的光谱数据表明谷神星表面下方存在冰，重力测量支持不纯冰成分的观点。

该团队的模拟解释了一种新的方式，即即使存在少量的岩石材料，冰也可以流动。

这一发现使众多陨石坑的存在与高冰含量相协调，表明谷神星确实可能是一个没有表层冰迅速流走的冰世界。

“我们在这些模拟中测试了不同的地壳结构，发现靠近地表的冰含量高的渐变地壳随着深度的增加而逐渐降低，这是限制Cerean陨石坑松弛的最佳方法，”Pamerleau补充道。

不是普通的小行星

谷神星的突出之处不仅在于它的大小——直径约 940 公里（584 英里），使其成为小行星带中质量最大的天体——还因为它复杂的地质。

“谷神星看起来真的更像一颗行星，”Sori 博士说。它近乎球形的形状，以及火山口、火山和山体滑坡等特征，使其成为行星科学家的迷人主题。

谷神星可能是类似于木星卫星木卫二的海洋世界，这一想法开辟了令人兴奋的可能性。

“对我来说，如果我们是对的，这一切令人兴奋的部分是，我们有一个非常靠近地球的冰冻海洋世界，”索里博士说。

这使得谷神星成为未来任务的有吸引力的目标，旨在探索潜在的地下海洋和可能支持生命的条件。

了解太阳系过去的窗口

了解谷神星的组成和历史提供了有关早期太阳系的宝贵线索。

作为最大的小行星，谷神星拥有小行星带质量的很大一部分，使其成为行星形成和太阳系附近水分布理论的关键参与者。

“谷神星可能是外太阳系中拥有海洋的冰冷卫星的一个有价值的比较点，”索里博士解释说。

此外，肮脏冰壳的发现表明谷神星可能拥有水冰等资源，这可能对未来的太空探索工作至关重要。

这种冰有可能用于生命支持或燃料成分，使谷神星不仅成为科学感兴趣的对象，而且是人类在太空中活动的潜在中心。

小行星谷神星的下一步是什么？

随着谷神星现在被确定为一个可能的冰冷世界，科学家们的下一步涉及更详细的探索。

未来的任务可能旨在钻探到地表以下，直接对冰和岩石混合物进行采样，为谷神星的海洋历史提供明确的证据。

此外，研究谷神星有助于科学家与其他冰冷天体进行比较，从而增强我们对导致海洋形成和可能生命的条件的理解。

Sori 博士和他的团队强调，谷神星是我们所知道的最容易接近的冰冷世界，使其成为持续探索的理想候选者。

“我们在谷神星表面看到的一些明亮特征是谷神星泥泞海洋的残余物，现在大部分或全部冻结，喷发到表面，”帕梅洛说。

这提供了一个独特的机会，可以从古老的海洋中收集样本，而不会受到更遥远的冰冷卫星带来的极端挑战。

太阳系之谜

总而言之，对谷神星作为冰冷巨星的新理解重塑了我们对小行星带和太阳系更广泛动力学的看法。

通过确认谷神星具有重要的冰成分，研究人员回答了长期存在的问题，同时提出了关于我们天体附近生命的潜力和水的历史的新问题。