黎明号探测器图像揭示谷神星上的“溜冰场”

研究人员称,美国宇航局对矮行星的探测任务拍摄的最新照片中,亮点可能是水冰

矮行星谷神星上正在发生一些奇怪的事情,它宽950公里,是小行星带中最大的天体。自从今年春天早些时候抵达谷神星附近以来,美国宇航局的黎明号探测器已经瞥见了点缀在表面上的神秘的、高反射率的亮点。目前还没有人确切知道它们是什么或它们是如何形成的。

黎明号定期拍摄照片,因为它逐渐螺旋下降到一个低海拔的“勘测”轨道,黎明号提供了对矮行星的慢动作放大,让专家和普通人都能发挥想象力,试图在低分辨率图像中辨别结构和图案。因此,出现了许多可能的亮点解释,有些比其他更合理,而且这些想法随着黎明号传回的每个新景象而变化。这些亮点可能是从喷涌的间歇泉中涌出的含盐蒸汽沉积的盐,或者,不太可能,是水喷射的“低温火山”的羽流。

现在,一些科学家在观看了黎明号的最新图像后,认为这些亮点可能是水冰的反射。这些照片——从13500公里的高度拍摄,分辨率为每像素1.3公里——捕捉到了谷神星的完整旋转。相对较高的分辨率使研究人员能够确定,某些亮点的亮度和平面度与冰的预期非常吻合。它还揭示了,在一个陨石坑中看起来是一两个大的亮点,实际上是许多更小亮点的复合体。“随着我们照片分辨率的提高,最亮的点分裂成两个点,现在我们可以看到陨石坑里有一整片的微小点,”加州大学洛杉矶分校黎明号任务的首席研究员克里斯托弗·罗素说。“我们现在确信,光线可能是从表面反射回来的阳光,类似于我们期望从表面冰反射的光。”


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谷神星表面存在裸露的冰会令人惊讶,因为冰在矮行星的无空气表面应该是不稳定的,它会从固体变成气体并漂移到太空,而不是停留在那里。然而,去年赫歇尔空间天文台观测到谷神星周围稀薄的水蒸气时,可能正是观察到了这个过程。

行星科学研究所主任兼黎明号联合研究员马克·赛克斯说,如果这些亮点是水冰,那么这些冰可能不是很纯净,否则“赫歇尔会在谷神星附近探测到更多的水蒸气”。赛克斯推测,最大的亮点复合体,尚未命名但非正式地被称为“大白斑”,可能主要是富含矿物质的水冰蒸发后留下的含盐外壳。

但是,大白斑只是点缀在矮行星表面的众多亮点中的一个集合,每个组都有显着不同的特征。一些靠近巨大的裂缝,这些裂缝几乎延伸到谷神星的四分之一,另一些则与看起来像是喷射物质的明亮光线相连,这表明与彗星或小行星的古代或最近的震动世界的撞击有关。

这些亮点“到处都是,大小不一,从大而亮到小而飘渺,”加州理工学院的天文学家兼行星科学家迈克·布朗说,他不是黎明号团队的一员。“我最好的猜测是,在可见表面下方不远的地方有一层冰,撞击穿透了它。如果有一个液态层离下面不太远,你把它穿透,让它喷出,那会更有趣。一些斑点看起来有点像那样——但我们仍然处于它们看起来像你想要的任何东西的地步!”布朗补充道:“由于我不在团队中,不需要仔细斟酌我的话,我会说它是冰。还能是什么呢?当然,最有趣的事情是证明我完全错了。”

这种情况可能很快就会发生。黎明号正在继续其轨道下降螺旋,当它在 6 月 6 日到达 4400 公里的高度时,将开始对谷神星的表面和地质进行更详细的勘测。

“随着分辨率的不断提高,我们会看到什么?”罗素想知道。“我们因无法预测这里正在发生的事情而感到谦卑……所以我们坐等更高分辨率的数据出现,我们磨尖铅笔,计算谷神星上可能的溜冰场产生水蒸气的速度。”

Lee Billings is a science journalist specializing in astronomy, physics, planetary science, and spaceflight, and is a senior editor at 大众科学. He is the author of a critically acclaimed book, Five Billion Years of Solitude: the Search for Life Among the Stars, which in 2014 won a Science Communication Award from the American Institute of Physics. In addition to his work for 大众科学, Billings's writing has appeared in the New York Times, the Wall Street Journal, the Boston Globe, Wired, New Scientist, Popular Science, and many other publications. A dynamic public speaker, Billings has given invited talks for NASA's Jet Propulsion Laboratory and Google, and has served as M.C. for events held by National Geographic, the Breakthrough Prize Foundation, Pioneer Works, and various other organizations.

Billings joined 大众科学 in 2014, and previously worked as a staff editor at SEED magazine. He holds a B.A. in journalism from the University of Minnesota.

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