附近的 Dwarf Planet 的地殼可能含有 90% 的水

一顆被認(rèn)為在骯臟的表面混入了一些冰的矮行星，其涼爽程度可能比我們預(yù)期的要涼爽得多。

谷神星 – 最大的天體小行星腰帶之間火星和木星– 可能有一個(gè)由 90% 以上的水冰組成的地殼。如果是這種情況，則嚴(yán)重坑坑洼洼和傷痕累累的物體可能會(huì)有很多關(guān)于海洋世界的知識(shí)，以及它們完全凍結(jié)時(shí)的樣子。

“我們認(rèn)為谷神星表面附近有很多水冰，而且隨著你越來(lái)越深，它的冰會(huì)逐漸減少?！?a>行星地球物理學(xué)家 Mike Sori 說(shuō)美國(guó)普渡大學(xué)。

谷神星于 1801 年首次被發(fā)現(xiàn)，有時(shí)被稱為小行星，因?yàn)樗谔?yáng)系中的位置。但它是足夠大且呈球形被歸類為矮行星，就在冥王星大小的一半.

這也是一個(gè)相當(dāng)有趣的怪人。它是唯一比海王星更靠近太陽(yáng)的矮行星，上面點(diǎn)綴著亮點(diǎn)這可能是其表面有冰火山的證據(jù)。

所以那里的水可能最少，但有多少呢？根據(jù)表面的火山口，之前的估計(jì)認(rèn)為該數(shù)量不超過(guò) 30%。

這是因?yàn)?，如果表面是水冰，科學(xué)家們認(rèn)為它會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸變形，變得越來(lái)越光滑和淺。當(dāng) NASA 的 Dawn 宇宙飛船2015 年抵達(dá) Ceres，它發(fā)現(xiàn)了定義明確的隕石坑，這些隕石坑與研究人員對(duì)谷神星是否結(jié)冰的預(yù)期不一致，因此他們做出了相應(yīng)的估計(jì)。

“人們過(guò)去認(rèn)為，如果谷神星非常冰冷，隕石坑會(huì)隨著時(shí)間的推移迅速變形，就像地球上流動(dòng)的冰川，或者像粘稠的流淌的蜂蜜。然而，我們通過(guò)模擬表明，如果你只混入一點(diǎn)點(diǎn)固體巖石，在谷神星的條件下，冰可能會(huì)比以前預(yù)測(cè)的要強(qiáng)得多。說(shuō)索里。

利用黎明號(hào)任務(wù)的數(shù)據(jù)和對(duì)冰冷世界的計(jì)算機(jī)模擬，由普渡大學(xué)的行星科學(xué)家伊恩·帕梅洛 （Ian Pamerleau） 領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)試圖調(diào)查這一假設(shè)是否正確。

他們發(fā)現(xiàn)，只需將一點(diǎn)點(diǎn)泥土混入冰中，就可以賦予它足夠的結(jié)構(gòu)完整性來(lái)保持隕石坑的清脆。

“即使是固體也會(huì)在很長(zhǎng)的時(shí)間尺度上流動(dòng)，而且冰比巖石更容易流動(dòng)。隕石坑有很深的碗，會(huì)產(chǎn)生高應(yīng)力，然后松弛到較低的應(yīng)力狀態(tài)，從而通過(guò)固態(tài)流產(chǎn)生較淺的碗。Pamerleau 解釋說(shuō).

“我們的計(jì)算機(jī)模擬解釋了一種新的冰流動(dòng)方式，即冰可以在只混合少量非冰雜質(zhì)的情況動(dòng)，這將使非常富含冰的地殼即使在數(shù)十億年內(nèi)也幾乎不會(huì)流動(dòng)。因此，我們可以得到一個(gè)富含冰的谷神星，它仍然與觀察到的缺乏隕石坑松弛相匹配。我們?cè)谶@些模擬中測(cè)試了不同的地殼結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)靠近地表的冰含量高的漸變地殼隨著深度的增加而逐漸降低，這是限制 Cerean 隕石坑松弛的最佳方法。

研究人員認(rèn)為，這顆矮行星 90% 以上的地殼可能是水冰，這為了解冰雪覆蓋的海洋世界提供了一些見解。在太陽(yáng)系中有很多這樣的衛(wèi)星，包括木星衛(wèi)星歐羅巴并且可能木衛(wèi)三、克羅尼亞衛(wèi)星恩克拉多斯和米馬斯，可能還有天王星的衛(wèi)星米蘭達(dá)和愛麗兒.

這些衛(wèi)星有一層厚厚的冰殼，在冰殼下，人們認(rèn)為月球和行星之間的引力相互作用產(chǎn)生的熱量維持著液態(tài)水的海洋。

谷神星不繞行星運(yùn)行，這意味著沒(méi)有潮汐活動(dòng)來(lái)保持其內(nèi)部溫暖。研究人員說(shuō)，任何曾經(jīng)在那里晃動(dòng)的海洋都會(huì)被完全凍結(jié)。

“我們對(duì)這一切的解釋是，谷神星曾經(jīng)是一個(gè)像木衛(wèi)二一樣的'海洋世界'，但海洋骯臟、泥濘?！?a>Sori 說(shuō).“隨著時(shí)間的流逝，那片泥濘的海洋結(jié)冰了，它形成了一個(gè)冰冷的地殼，里面還夾著一點(diǎn)巖石物質(zhì)?！?/p>

如果是這種情況，則意味著海洋世界看起來(lái)可能與我們的預(yù)期大不相同。此外，NASA 之前曾向谷神星發(fā)送過(guò)一艘航天器。它可能會(huì)再次這樣做——而這顆矮行星可能處于凍洋世界狀態(tài)，使其成為一個(gè)非常有趣的研究目標(biāo)。

“對(duì)我來(lái)說(shuō)，如果我們是對(duì)的，那么這一切令人興奮的部分是，我們有一個(gè)非常靠近地球的冰凍海洋世界。谷神星可能是與外太陽(yáng)系海洋中的冰衛(wèi)星（如木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二和土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二，”Sori 說(shuō).

“因此，我們認(rèn)為谷神星是宇宙中最容易接近的冰冷世界。這使它成為未來(lái)航天器任務(wù)的重要目標(biāo)。

該研究已發(fā)表在自然天文學(xué).

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