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研究表明,小行星Pallas表面陨坑密集,有着剧烈的撞击活动。运行轨道可以部分解释。同时Pallas的密度和其他组成部分表明,小行星和球粒状陨石组成非常相似。
这颗巨大的小行星的表面布满坑洞。
欧洲南方天文台甚大望远镜拍摄的小行星智神星的照片。
(图源:欧南台/韦尔纳扎等)
一项新的研究显示,对至今仍未被宇宙飞船造访过的小行星智神星,我们的最佳视角揭示出了一段超乎寻常的遭受过巨大打击的过去,被撞击的原因很有可能是由于智神星异常高的轨道倾角。
年,智神星(音同帕拉斯)成为被人类发现的第二颗行星。它以希腊神话中的智慧女神帕拉斯·雅典娜命名,是迄今被发现的第三大小行星,约占太阳系小行星带质量的7%。它拥有约为英里(公里)的平均直径,约为月球直径的15%。
(图为智神星在太阳系中位置示意图)
这颗小行星仍有很多未知之处。为了揭开智神星的众多谜团,科学家们在一项新的研究中启用了位于智利北部阿塔卡马沙漠中的配置在甚大望远镜上的高分辨率光谱偏振法系外行星搜索仪(SPHERE),以前所未有的细节分析了智神星的表面和形状。
从研究人员对智神星的表面拍摄的十一张照片来看,这颗小行星表面布满了宽度从18.5至75英里(30至千米)的坑洞。计算机模拟结果表明,智神星的陨坑数量是已知最大的小行星——矮行星谷神星的陨坑数量的两倍,是已知第二大(也是最明亮的)小行星灶神星的三倍。
“智神星遭受过很剧烈的打击,”该研究的共同作者之一,捷克共和国查尔斯大学的天文学家米罗斯拉夫·布罗兹接受空间网采访时说,“它的表面看起来像一个高尔夫球。”
智神星表面的两个巨大的陨石坑,一个接近南极,另一个靠近赤道——暗示这颗小行星曾经经历过激烈的侧面撞击,抛射物直径可达37到65英里(60到90千米)。研究人员补充说,在赤道附近的陨石坑撞击的影像之一就是形成了由数百个直径不到12英里(20千米)的小行星组成的小行星带围绕在智神星周围。
(图为研究团队拍摄的智神星的图像。)
南北半球布罗兹表示,“我们进行了数值模拟来推演小行星带的大体年龄,结果是一千七百万年,这应该与智神星的表面年龄相对应,至少是它的实体部分。”
作为该实验的一部分,计算机模拟了过去对这颗小行星的碰撞。撞击智神星的物体也曾以极高的速度运行,平均速度约为英里/小时(千米/小时),在这种情况下与小行星相撞产生了平均速度约英里/小时(千米/小时)的小行星带。这项研究表明,这么高的速度可能是由于智神星自身被拉长了的轨道和异常倾斜角度造成的。研究者补充,因为高速撞击比低速撞击更容易产生陨石坑,智神星的异常轨道也是它的表面比谷神星和灶神星更加起伏不平的理由。
利用他们的图像和对小行星质量的估算,研究人员建立了一个智神星的3D模型,发现这颗行星的密度比谷神星大,比灶神星小。根据这条信息,研究组认为智神星的岩石和冰的含量比谷神星更高。
研究显示,结合智神星的密度和它反射特定波长的红外光的程度可以得出,这颗小行星在成份上与一种叫CM球粒陨石的碳质球粒陨石相似。
球粒陨石是一种由微小的圆形球粒组成的陨石,是熔融的矿物液滴在太空中迅速遇冷形成的。CM球粒陨石是碳质(即富碳)球粒陨石最常见的一种形态,其中内含丰富的复杂有机分子。根据对现有的CM球粒陨石的研究,研究者们可以认定,由于智神星内部从未到达一个足够能分裂出密度大、硅质重的岩心与富水的地幔的温度,因此它的内部可能会是岩石和冰的混合物。
尽管如此,智神星的巨大体积仍然显示出他可能保持足够让盐水分离并升华的温度。科学家解释说,在小行星内部的盐沉积可能是智神星表面可见的一块亮斑的形成原因。
布罗兹表示,在未来,研究将会把重点放在已被欧南台的甚大望远镜的高分辨率光谱偏振法系外行星搜索仪发现的其他行星上,如阋神星,健神星,金属小行星16Psyche,DaphneandInteramnia。
科学家们发表在《自然天文学》杂志上的一项研究中详述了他们的发现。
作者:CharlesQ.Choi
FY:Nirvana
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