天文学家们重现了两次灾难性的碰撞，这两次碰撞塑造了巨型小行星灶神星的内部结构，揭示了这个所谓的原行星可能实际上拥有比预期厚得多的地壳。
新的模型基于对小行星灶神星与一对在过去十亿年中发生的20英里长（32公里）的岩石之间发生的独立碰撞进行的计算机模拟。科学家们表示，结果表明，宇宙撞击导致灶神星的地壳融化并重新形成，使其地壳厚度超出了典型岩石分层所能解释的范围。
这些碰撞在灶神星表面雕刻了两个巨大的撞击坑。最古老的维内内亚（Veneneia）大约在20亿年前形成。这个陨石坑直径为245英里（395公里），几乎覆盖了灶神星赤道直径的四分之三。
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大约十亿年后，另一个更大的天体挖出了一个更宽的区域。由此产生的雷亚西尔维亚（Rheasilvia）陨石坑长达314英里（505公里）。它跨越了灶神星直径的90％，是太阳系中最大的陨石坑之一。
灶神星的剧烈起源
通过模拟形成这些陨石坑的撞击，一个国际科学家团队表示，他们能够窥视灶神星的中心。[图片：美国宇航局黎明号探测器拍摄的小行星灶神星]
瑞士伯尔尼大学的首席研究员马丁·尤茨（Martin Jutzi）通过电子邮件告诉SPACE.com：“我们研究的最初目标之一是更多地了解内部。”
灶神星是太阳系中第二大小行星，最初是一个原行星。但是木星的近距离存在阻碍了它的生长。与大多数小行星不同，灶神星的内部被分成类似于行星的层，岩石地壳覆盖着由橄榄石矿物组成的地幔。一个金属核位于中心。
形成维内内亚和雷亚西尔维亚的碰撞，在最深处的地壳中挖出了60英里（100公里）深的物质。由于传统理论认为地壳厚度约为25英里（40公里），因此此类撞击将穿透地壳，并将地幔碎片散布在表面。
尤茨及其团队开发的模型表明，在传统的层状结构下，地壳中的碎片会被抛到北半球，而南半球则会被来自地幔的大片橄榄石样本以及来自地壳深处的岩石覆盖。
模拟与现实
2011年，美国宇航局的黎明号探测器进入了小行星周围的轨道，并发现了相反的情况。在它前往谷神星之前的一年时间里，黎明号研究了灶神星的表面，并没有发现应该覆盖雷亚西尔维亚底部地幔的痕迹。
尤茨说：“黎明号的观测表明，在南极盆地中缺乏富含橄榄石的岩石。这表明，在南半球的两次大型撞击中，灶神星的地幔没有被挖掘出来。”
科学家们提出了三种可能的发现原因
地表上的地幔残余物逃过了黎明号的探测。
在灶神星生命早期，其他更大的撞击剧烈地混合了表面。橄榄石会与其他岩石结合在一起。尤茨说：“用光谱仪检测橄榄石非常困难，而这种混合会使它更加困难。”
当前对地壳测量的预测对于灶神星而言是不准确的。先前的理论表明，地壳因缓慢冷却的岩浆而增厚，使其厚度超出预期的25英里。
研究合著者、法国西布列塔尼大学的让·阿里克斯·巴拉特（Jean-Alix Barrat）认为，该团队的模型更倾向于地壳增厚的方案。这样的地壳可以解释来自地壳深处的大量样本。
科学家的模型正确地预测了盆地的基本形状，尽管某些细节略有偏差。例如，他们的模型预测小行星西南区域的地形较高，但是这种高地却在相反的区域发现。根据该团队的说法，这种差异可以用撞击角度的微小变化来解释，但是对于撞击喷射出的物质的分布方式影响应该很小。
该结果于今天（2月13日）在线发表在《自然》杂志上。
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