谷神星神秘亮斑或由盐构成

来源：中国科学报

谷神星上位于奥卡托陨石坑中最亮的亮斑图片来源：NASA

　　美国国家航空航天局（NASA）的“黎明”号探测器（Dawn）日前发现，矮行星谷神星（Ceres）上的亮斑可能由盐构成。

　　研究人员在12月10日出版的《自然》杂志上报告说，与盐混合在一起的是少量的岩石及水冰。当太阳光照射在这些混合物上时，水冰便会在谷神星的两个陨石坑上空升华形成缥缈的薄雾。

　　然而项目科学家无法确认盐、冰和雾是如何相互作用的。这篇论文的主要作者、位于德国哥廷根的马普学会太阳系研究所行星科学家Andreas Nathues表示：“整个过程我们并不清楚。”

　　发表在《自然》杂志上的另一篇论文显示，Dawn还同时在谷神星上发现了富含氨的黏土。氨在太阳系外围的寒冷空间中更为常见，而非谷神星所处的小行星带。这一发现表明，谷神星可能采集了一些外太阳系的物质，甚至在向内迁移之前诞生于海王星附近。

　　这两篇论文是基于Dawn所获数据发表的第一批主要研究成果。该探测器于2007年发射升空，并于2011年至2012年造访了小行星灶神星，于今年3月飞抵谷神星。

　　拥有950公里直径的谷神星不仅是太阳系中最大的小行星，同时也是一颗原行星，其起源和演化可以帮助研究人员更好地了解其他行星的形成过程。科学家之前的计算表明，谷神星大约四分之一的质量是由水构成的，它可能潜伏在这颗矮行星黑暗表面下的冰壳之中。

　　Dawn发现的亮斑是天文学家第一次直接观察到谷神星上的地下冰。该探测器已经记录了超过130个这样的斑点，其中大部分位于撞击坑内。其中最亮的一个位于90.5公里宽的奥卡托陨石坑中，第二亮的一个则位于10公里宽的奥希奥陨石坑内。

　　Nathues表示，Dawn只在上述两个陨石坑上空发现了薄雾。探测器的照相机捕捉到亮斑在朝阳下的陨石坑边缘闪烁，并到午后消失不见。而薄雾则可能是太阳光加热了冰体表面，导致冰升华并夹杂着尘埃与冰粒向上升腾所形成的。当表面冷却后，升华作用消失，薄雾随即不见。2014年，研究人员分析了赫歇尔空间望远镜（Herschel Space Osbervatory）的测量数据，进而在奥卡托陨石坑附近的大气中发现了水蒸气。

　　Nathues表示，一种地质过程似乎不断地向地表提供冰，从而弥补失去的物质。奥卡托陨石坑和奥希奥陨石坑都是较为年轻的陨石坑，而谷神星上的其他亮斑可能代表着更为古老的撞击事件，而其释气过程已然停止。

　　Nathues的研究团队同时还对亮斑反射的光谱进行了分析。这些测量结果表明，亮斑中包含有盐，其中最有可能的是一种类型的硫酸镁。

　　在第二项研究中，其他Dawn团队科学家报告说在谷神星黑暗表面的粘土矿物中发现了氨的痕迹。马里兰州月桂市约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室行星科学家Andrew Rivkin表示，科学家之前基于地基光谱研究曾暗示谷神星上存在氨，但这些数据也可以被解释为来自于其他矿物质。

　　而新的光谱数据证明了氨的存在。研究团队负责人、意大利罗马空间和天体物理研究所天文学家Maria Christina De Sanctis指出，氨通常被发现于海王星之外的太阳系中。

　　Dawn副首席研究员、加利福尼亚州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室（JPL）行星科学家Carol Raymond解释说，一种可能性是富含氨的太空岩石落在了谷神星上，其放射性内部产生的足够热量融化并作用于黏土。她说：“这是一个非常完美的故事。”

　　Dawn如今正在螺旋下降至其最终绘图轨道，预计将于12月18日抵达。在那里，它将以385公里的距离对谷神星展开研究，直至运行探测器的项目经费用完，或自身无法在正确的方向上对准谷神星。

　　Dawn于2007年9月发射升空，开始长达8年超过50亿公里的星际探索之旅。它在2011年7月进入灶神星轨道，对其展开了14个月的探测，采集了关于灶神星的珍贵数据和图像。3月6日，谷神星把这架斥资4.73亿美元的探测器拽入自己的引力怀抱。其初始任务将持续至2016年6月。此后，Dawn将在一条不确定的轨道中漂浮，成为谷神星的一颗人造卫星。