大揭秘:谷神星的白色亮斑是鹽,而不是冰或者外星人
想象一下:在谷神星被發(fā)現(xiàn)之后接近兩百多年的時間里,即使用更為強力的望遠鏡,最多也只能觀測到谷神星上單一的;亮斑。隨著望遠鏡和視寧度的改善,以及哈勃望遠鏡和數(shù)碼CCD相機的出現(xiàn),在距離地球最近時,這個亮斑變成一個大約17像素寬的模糊體。作為小行星帶最大的天體,谷神星被認為與其他同樣大小的天體擁有類似的性質,即核心由巖石物質構成,內部可能還混有一些冰和其他的地下?lián)]發(fā)性物質。
?
因此,當我們最后跟隨著美國國家航空航天局(NASA)的“曙光號”,看到谷神星上其中一個隕石坑中如下圖所示的景象,可以想象我們會有多驚訝:
? ? ? ?

? ? ?
圖片來源:“保護莫納克亞”的INS賬號(圖片分享社交應用)
? ? ? ?

? ? ?
圖片來源:美國國家航空航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/加州大學洛杉磯分校/芯源信息系統(tǒng)有限公司/德國宇航中心/國際開發(fā)協(xié)會,摘自自然出版集團出版社的Ye頻道。
? ? ? ?

? ? ?
?
真奇怪!在隕石坑的底部——一個光線好、完全在陽光下的隕石坑中——似乎藏著一些明亮的物質,而且遠比谷神星表面上其他的位置還要明亮。一時間,關于它的各種猜測甚囂塵上:
?
它可能是水-冰或者其他冰凍的物質,可它們在陽光下沒有沸騰或升華嗎?
會不會是一些奇怪的結晶物,類似鹽之類的?
又或者,它甚至可能是居住在隕坑底部擁有自發(fā)光文明的外星人?
?
?
? ? ? ?

? ? ?
通過觀察隕坑夜以繼日的旋轉軌跡,最后可以很輕易的被排除其他選項,以此來判斷它是否真的是自發(fā)光,還是僅僅只是反射光。
? ? ? ?

? ? ?
圖片來源:美國國家航空航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/加州大學洛杉磯分校/芯源信息系統(tǒng)有限公司/德國宇航中心/國際開發(fā)協(xié)會,整合修改自E.西格爾
?
?
毫不意外,并不是外星人。我們所看到的只是表面上反射了約40%陽光的一塊區(qū)域,這與谷神星表面其他顏色較深的區(qū)域形成了鮮明的對比,后者僅反射約9%的光。
?
不幸的是,僅憑可見光圖像是無法查明其成分的。這需要通過“曙光號”航天器上其他儀器傳回的數(shù)據(jù)做進一步的分析,才能確定該物質的化學成分。
? ? ? ?

? ? ?
圖片來源:美國國家航空航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/加州大學洛杉磯分校/芯源信息系統(tǒng)有限公司/德國宇航中心/國際開發(fā)協(xié)會,來自《自然》第528期(2015年),第237-230頁,作者A.納圖斯。
圖片來源:美國國家航空航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/加州大學洛杉磯分校/芯源信息系統(tǒng)有限公司/德國宇航中心/國際開發(fā)協(xié)會,來自《自然》第528卷(2015年),第237-230頁,作者A.納圖斯。
?
上述提及的大家所看到覆蓋在谷神星各個區(qū)域的藍色“霧”,實際上是水,更具體的說,是水在氣相和固相之間轉變時一種過渡的霧。不過你會注意到,藍色霧最明亮的地方在奧卡托環(huán)形山的內部和周圍:也就是隕坑所包含的這些神秘的亮斑。
?
但這些亮斑本身并不是水-冰!
? ? ? ?

? ? ?
圖片來源:美國國家航空航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/加州大學洛杉磯分校/芯源信息系統(tǒng)有限公司/德國宇航中心/國際開發(fā)協(xié)會,來自《自然》第528期(2015年),第237-230頁,作者A.納圖斯。
?
相反,水蒸氣在夜間沒有太陽照射時會冷卻下來,下沉入隕坑,并向下流至最低點。水溶性物質(如鹽)會被水帶入隕坑底部,在那里凍成冰晶。
?
而當谷神星這處區(qū)域再次面向太陽時,這些冰與陽光相遇,會升華成氣相,在隕坑底部留下鹽沼。
? ? ? ?

? ? ?
圖片來源:美國國家航空航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/加州大學洛杉磯分校/芯源信息系統(tǒng)有限公司/德國宇航中心/國際開發(fā)協(xié)會,來自《自然》第528期(2015年),第237-230頁,作者A.納圖斯。
?
谷神星上可能有水流,其表面上會有液態(tài)水存在,至少是暫時存在過。在谷神星外圍的低大氣壓下,這似乎不太可能,但鹽的存在會大大改變液態(tài)水存在的壓力范圍。到目前為止,尚未分析出究竟是哪種鹽,但據(jù)推測,罪魁禍首極有可能是硫酸鎂。再過數(shù)月,來自“曙光號”多種工具組合成的數(shù)據(jù)應該會給我們提供該問題的答案。
?
現(xiàn)在我們知道了故事的這部分,接下來還有兩大問題。
? ? ? ?

? ? ?
圖源:美國國家航空航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/加州大學洛杉磯分校/芯源信息系統(tǒng)有限公司/德國宇航中心/國際開發(fā)協(xié)會,歐克索隕石坑。
?
其一當然是谷神星上第二亮的斑點:歐克索隕石坑的邊緣,如上圖所示。此處的鹽會是同一種嗎?它是否與位于奧卡托隕坑底部的沉積物是通過一樣的過程被帶到那里的?
?
其二,這些水-冰來源于何處?它一定是來自太陽系冰凍線之外,而谷神星則在冰凍線的里側。不過經歷了這么長的時間,谷神星任何水-冰都將是在很久以前就消失了,而不會產生活躍的霧。
?
再加上對于這種鹽性質的疑問,隕擊成坑的過程揭示了它的什么,為什么它還沒有重新出現(xiàn)呢,所以還有很多東西需要學習。但是最大的謎團——這些亮斑的性質——已經得到解決:它們是反光的鹽晶體。其余問題還有待發(fā)現(xiàn)。
?
?
注:
視寧度:指望遠鏡顯示圖像的清晰度
CCD:電荷耦合原件,是一種半導體器件,能夠將光學影像轉化為數(shù)字信號,其光效率可達70%(傳統(tǒng)軟片僅有2%)。而且CCD能使固定式的望遠鏡發(fā)揮有如帶追蹤望遠鏡的功能。方法是讓CCD上電荷讀取和移動的方向與天體運行方向一致,速度也同步,以CCD導星不僅能使望遠鏡有效糾正追蹤誤差,還能使望遠鏡記錄到比原來更大的視場。
冰凍線:距離太陽中心大約4個天文單位,谷神星遠日點2.978天文單位,近日點2.5586天文單位。
?
作者: startswithabang
FY: 簪花小甜豆
如有相關內容侵權,請于三十日以內聯(lián)系作者刪除
轉載還請取得授權,并注意保持完整性和注明出處