即使是矮行星也能蕴藏着巨大的惊喜。
自1801年发现它漂浮在火星和木星之间以来，谷神星一直困扰着天文学家，并且难以简单分类。多年来的望远镜研究表明，它的大小大约相当于德克萨斯州，其中高达三分之一的重量是水——太小而不能成为真正的行星，太潮湿和冰冷而不能成为小行星，又太大而多岩石而不能成为彗星。天文学家将谷神星的怪异之处归因于它是我们太阳系早期形成时期遗留下来的遗迹，当时行星是由许多像谷神星一样的物体在太阳周围碰撞而形成的。由于没有更好的想法，他们还选择将谷神星归入他们在2006年为冥王星创建的“矮行星”类别。
现在，美国宇航局“黎明号”探测器的新结果表明，这个天体可能与它矮小的矮行星“表亲”冥王星有更多的共同之处。“黎明号”探测器自3月份以来一直在绕谷神星运行。意大利罗马国家天体物理研究所的黎明号共同研究员玛丽亚·克里斯蒂娜·德·桑克蒂斯和她的同事报告说，他们在谷神星表面发现了丰富的富氨矿物，这表明它诞生于更靠近冥王星附近的地方，尽管它现在在小行星带中运行。另外，由德国马克斯·普朗克太阳系研究所的安德烈亚斯·纳图斯领导的一个团队发现，从谷神星沥青般黑暗表面上的一个神秘亮点中散发出类似云状的水蒸气薄雾。
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为了与谷神星的所有其他古怪不确定性保持一致，这些发现对我们理解矮行星及其与我们太阳系中其他大型天体的关系具有重大但模糊的意义。这两项研究都发表在《自然》杂志上。（《大众科学》是自然出版集团的一部分）
来自外太阳系的进口？
天文学家已经用望远镜研究谷神星几十年了，使用光谱仪来测量表面物质反射或吸收的特定波长的光。在那段时间里，他们未能确切地确定这个世界的表面是由什么构成的，这在很大程度上是因为他们进行明确探测所需的关键波长的光在红外线中，这是光谱中主要被地球大气层阻挡的区域。
借助黎明号的可见光和红外线测绘光谱仪的数据，德·桑克蒂斯和同事们检查了整个谷神星表面的一系列光谱，包括关键的红外波长。与光谱最匹配的是德·桑克蒂斯和她的团队甚至没有寻找的东西——一种称为氨化层状硅酸盐的粘土状矿物。
德·桑克蒂斯说，在一个像谷神星这样相对多岩石的世界上，含有大量氨的矿物是令人惊讶的，因为氮和氢的挥发性化合物无法在谷神星现在所处的太阳系内部相对温暖和阳光充足的区域中长期存在。因此，氨通常与彗星联系在一起。要解释富含氨的谷神星，可能需要将这颗矮行星的出生地推向离太阳更远的地方，或者从外太阳系输入富含氨的鹅卵石雨，以帮助谷神星在它现在所处的位置形成。幸运的是，一种机制可以做到这两件事。德·桑克蒂斯说：“在太阳系早期，由于巨行星施加的轨道扰动，谷神星或来自外太阳系的富含氨的物质可能会被植入小行星带。”
根据大量的间接证据，许多理论家现在认为，在我们太阳系的早期，它的巨行星移动了数亿公里，这是由于行星与轨道碎片盘之间的引力相互作用推动的。人们认为这些漂移将另一种易挥发的物质播撒到我们自己的世界上，一些填满地球海洋的水，并且理论上可以将谷神星或者更可能的是富含氨的建筑材料从外面的黑暗中向太阳方向抛出。德·桑克蒂斯说，谷神星富含氨的表面可能是证实我们太阳系狂野、动荡的青春的又一个证据。
“如果得到证实，这可能是一个非常有趣的结果，将限制谷神星的历史，”巴尔的摩约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家安迪·里夫金说。“但我对氨化层状硅酸盐的解释并不完全信服。”关于谷神星上存在氨的说法可以追溯到20世纪90年代的地面观测，并且在对所有可用光谱进行更仔细、更严格的审查后可能会消失，里夫金说。相反，他认为这颗矮行星可能覆盖的不是类似彗星的矿物，而是富含镁和铁的碳酸盐，人们认为碳酸盐更像水和岩石（如谷神星）的混合物。即使氨是真实的，里夫金也指出，它可能来自离家更近的地方，可能来自某些类型陨石中普遍存在的富含氮的氨基酸。
寻找生命的亮点
关于德·桑克蒂斯和她的同事们在对这颗矮行星的整个表面进行研究时没有看到的东西：水，争议较少。尽管密度测量表明谷神星的重量大约有三分之一是水，但在矮行星无空气、阳光照射的表面上，水冰应该会迅速升华到太空中，因此它最初的缺失似乎并不令人惊讶。但谷神星表面或接近表面显然有水在渗出，尽管只是在太小而无法在宽带全球光谱中显示出来的小而孤立的区域。去年，赫歇尔空间天文台探测到了这颗矮行星周围的水蒸气痕迹，自从到达谷神星以来，黎明号已经拍摄了谷神星表面大量高反射亮点，这些亮点可能是暴露水冰的地点。
撞击暴露地表下冰沉积物并产生热液活动是亮点和赫歇尔水蒸气的一种可能解释；另一种解释是喷发水等挥发物的“低温火山”，而不是岩石。这两种情况都提供了希望，即在谷神星贫瘠的表面之下可能存在足够温暖、潮湿和易于研究的区域，以调查过去甚至现在的地外生命迹象。
在第二项补充研究中，纳图斯和他的同事们使用来自黎明号取景相机的数据，通过检查一百多个亮点的图像和光谱来寻找谜题的答案。他们发现大多数亮点都出现在撞击陨石坑中，亮度范围从混凝土到海洋冰的亮度不等。这些亮点似乎是富含盐的水冰的混合物。他们认为，更亮的亮点一定是来自最近撞击的新鲜冰。在同一项研究中，纳图斯和他的同事们寻找了由喷发的低温火山产生的水蒸气羽流，但一无所获。
“目前正在进行的低温火山活动似乎不太可能，因为缺少水羽流和产生如此强大活动的机制，”纳图斯说。也就是说，谷神星似乎太惰性，无法轻易产生喷出蒸汽的火山。
但这颗矮行星并非完全不活跃。在调查的所有亮点中，迄今为止最奇怪的亮点出现在一个名为奥卡托的 90 公里宽、4 公里深的陨石坑中。陨石坑中心一个 10 公里宽的坑中的亮点比谷神星上的所有其他亮点都要亮数倍。在黎明号的数据中寻找奥卡托上空的羽流时，纳图斯和他的同事们瞥见了一些非常令人惊讶的东西，一种每日天气循环：一层薄云或薄雾在早晨和下午充满了陨石坑，然后在日落时消散。他们认为，薄雾一定是太阳升起的尘埃和水蒸气，这表明尽管阳光已经烘烤了陨石坑数百万年，但某种程度上，新鲜的、暴露的冰隐藏在奥卡托的深处。
根据黎明号的另一位共同研究员、图森行星科学研究所主任马克·赛克斯的说法，这些意想不到的、违反直觉的发现表明，关于亮点还有很多东西需要了解。低温火山活动，可能由撞击产生，仍然可以在它们的形成中发挥作用。“没有什么是一蹴而就的；究竟发生了什么仍然悬而未决，”赛克斯说。黎明号现在正进入绕谷神星的低空测绘轨道，并将很快使其表面最佳图像的分辨率提高四倍。“当数据的空间分辨率提高四倍时，我完全有信心的一件事就是惊喜……天知道会有更多的问题让我们挠头！”他补充道。
“亮点的谜团仍在继续，”美国宇航局加州喷气推进实验室的黎明号副首席研究员卡罗尔·雷蒙德说。“越来越明显的是，谷神星的表面显示出活动迹象，但正在发生的具体过程仍未解决。”
黎明号的主要任务计划于明年夏天结束，但研究人员已经在计划之后对谷神星的观测。在黎明号详细的表面测绘的指导下，里夫金说，美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜可以在 2018 年发射后，将奥卡托和其他亮点作为进一步详细研究的目标。但他和其他研究人员真正想要的是再次访问谷神星。“最终，我当然希望看到一个着陆器甚至一个漫游者在奥卡托降落，”里夫金说。“这可能要到 2020 年代中期后期才能发生……希望谷神星在那之前继续分享它的秘密。”