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《谷神星上的神秘亮斑,真的是海洋吗?科学家:甚至可能存在生命》 % W. U/ H: f' U' M0 l, U {0 F
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2 c7 h0 z& l6 N2 @8 e2 h: z 长期以来,科学家在太空探索中,目光多集中在恒星、行星和卫星上,小行星、矮行星等小天体常被忽视。主要原因是它们体积和质量太小,被排除在宜居星球名单之外。但近年来,有科学家发现太阳系内的矮行星被低估了,比如谷神星就可能具备宜居条件。
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, I( _9 \1 S& Z3 ~& h 2020 年中期,《自然》期刊旗下三大期刊发表了 7 篇与谷神星相关的论文。这些论文以 “黎明号” 探测器的数据为研究资料,对谷神星深入分析。研究人员发现谷神星地表有特殊区域,可能存在液态水,甚至可能有生命。那么黎明号在谷神星上有什么发现呢? ( Z6 O2 L. Z$ t! C
什么是矮行星?
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2006 年之前没有 “矮行星” 概念。冥王星引发争议后,科学家重新讨论其定义。在 2006 年国际天文联合会上,科学家投票决定将冥王星降为 “矮行星”。太阳系九大行星成为历史,同时矮行星有了新定义:体积介于行星和小行星之间,能围绕恒星公转,质量使自身形状近似球状,但无法清空轨道上其他天体的星球。谷神星就符合这个定义。 8 {6 [ I5 {2 r
矮行星地幔和地壳由冰和气体元素混合而成,有一些重元素化合物但占比不高,整体密度偏低。太阳系内最大的矮行星是冥王星,直径 2370 公里;最小的是卡戎星,直径约 800 公里。谷神星比它们更接近太阳,所以表面可能存在水。
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人类是如何发现谷神星的?
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9 a. S: U, _* O1 k# C/ W 太阳系多数天体是观测发现的,谷神星则是先通过数学方法推测,再由天文学家观测证实。1766 年,德国数学教师约翰・丢提斯发现一组数列与行星到太阳的距离有关。当时已发现四颗岩质行星和两颗气态巨行星,丢提斯发现代表火星和木星的数字中间多出一个数字,他告诉天文学家朋友,朋友推测火星和木星之间有未发现的行星。 ! W7 }/ D( [5 P" l. A+ s
- @. N0 X1 F+ v# \6 z6 l0 {* e 天文学家尝试用天文望远镜观察该区域,长期无果。直到 1801 年,意大利天文学家皮亚齐发现火星与木星之间有个特殊亮点,但他病倒后亮点消失了。后来德国一位天文爱好者在 1801 年最后一天夜晚再次发现亮点,经鉴定是一颗星球,就是谷神星。
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黎明号在谷神星上发现了什么? / Q" n; T+ [7 b! A8 V
黎明号是美国宇航局研发的太空探测器,是第一颗专门探测小行星带的探测器,探测了谷神星和灶神星。它于 2007 年 9 月 27 日在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,8 年后进入谷神星预定轨道。 5 i) d) o" I; R: o
美国宇航局发射黎明号是因为灶神星是岩质星球,谷神星是冰冻天体,且 2006 年后它们都被定义为矮行星。2017 年,美国《科学》杂志发表报告,黎明号可能在谷神星上发现了碳基有机化合物。地球生命是碳基生命,这意味着谷神星可能存在生命。报告指出在谷神星北半球一个陨石坑发现有机化合物痕迹,虽无法确定分子结构,但与沥青岩相似。2015 年黎明号进入谷神星轨道后拍摄到一张特殊照片,显示谷神星表面一个区域有亮斑,该区域面对太阳时亮度随机变化。 ; C/ |7 d& E" j6 D. l
新发现说明了什么问题? 9 C! E1 N- e( R7 F# f
通过分析黎明号数据,NASA 科学家确定亮斑位于奥卡托环形山区域,推测亮斑可能是盐物质沉积,这意味着谷神星地下可能有卤水储层。科学家认为是小天体撞击导致地表层与地下层互通,卤水涌出地面。由于谷神星无大气层,平均温度低于零摄氏度,卤水很快变成冰晶体。后来科学家又发现谷神星地壳密度很低,可能是冰或冰与其他物质的混合物。地质学家认为地球早期海洋结构可能和谷神星有相似情况,只要谷神星与太阳距离再靠近一些,可能会出现海洋。 5 H& u, W' z3 b; `5 J) j# ]
谷神星可能 “后来居上” 吗? % s2 X# K. T5 S+ ~
一直以来,人类移民基地讨论范围主要是火星。从上世纪 70 年代美国探测火星开始,虽逐渐看清火星真面目,但仍未放弃探索,美国还计划 2050 年前实现火星移民。除火星外,木卫二、土卫六和谷神星也有可能,谷神星是距离地球最近的。美国行星科学研究所科学家表示,谷神星虽名不见经传,但在宜居性上可能不比其他星球差,因为它在生命生存所需条件里有一定优势。目前给谷神星下结论还早,需要派遣探测器登陆探测。 + X- M. y' D/ O4 D2 P/ h0 R
矮行星的 “春天” 来了吗?
2 ^2 P7 ^) f; N2 W: m" U% d 有观点认为,谷神星和灶神星受关注是因为冥王星被降格。2006 年天文联合会重新定义冥王星,提出矮行星概念并重新定义谷神星和灶神星。之后冥王星和它们都得到更多关注,NASA 还提出探索计划并执行。通过对矮行星的探索和研究,科学家可能会有有利于星际移民的发现,所以矮行星的 “春天” 可能正在来临。 / X) q- F4 D% d. h4 S
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