矮行星Ceres上的最高峰,Ahuna Mons因泥浆爆发而成?

作者:文/虞子期

在矮行星Ceres上,有一座最大的山,名叫Ahuna Mons。从它的侧视图来看,拥有17公里(10.5英里)宽、4公里(2.5英里)高。它的圆顶形状,和地球上火山活动创造的山脉很相似,这也是迄今为止矮行星表面上最大的一个特征。但Ahuna Mons和地球上的火山也有所不同:前者是由一座喷出冰冷融化冰的火山造成,而后者则是由热态岩石的火山造成。但科学家们新的研究表明,这座特殊的大山可能是由泥浆爆发所形成。

复杂而活跃的矮行星Ceres的世界

矮行星Ceres,是太阳系中最大的一颗圆形小行星,更是一个不同于太阳系其他地方、复杂和活跃的世界。Ceres也是一颗主要由硅酸盐和水冰组成,直径达到940千米的矮行星。在Ceres的部分特殊内部,因为挤压过程导致其高度为千米的圆顶在表面上出现。Ceres上的推断浆料,挤出不同于冰水卫星的水,主导了整个冷冻过程,因此揭示了行星表面上被挤出现象的成分和流变多样性。

科学家们详细的报告了Dawn太空船探测到的重力异常相关分析,该太空船与地质上最近的圆顶Ahuna Mons有关。通过用质量浓度法对异常进行建模,他们可以确定地下结构,包括区域地幔隆起,并将其解释为羽流。这种结构是形成Ahuna Mons流体的可能来源,并且与圆顶形态的约束一起,表明对应于盐水和固体颗粒的浆液的流变状态。科学家们提出这种“固液混合物“的性质,可以解释圆顶的粘性松弛和矿物学。羽流和泥浆材料的存在也表明,最近在泥浆地幔中的对流。

羽状物第一次在太阳系中发现

矮行星Ceres和太阳系的其他部分一样,其本身形成时间约在45.6亿年前。通过之前的研究表明,Ahuna Mons会相对比较年轻一些,山上的陨石坑数量很少,它的形成时间大约为过去的2亿年左右。直径940公里(585英里)的Ceres在是矮行星的同时,也是木星和火星之间的小行星带中最大的成员。

欧洲空间和技术中心的行星地质学家Ottaviano Ruesch表示,一方面,从该圆顶的形状和斜坡上所探测到的明亮的盐条纹,可以表明它形成了火山,并且很可能是从Ceres内部喷出的咸液。而另一方面,像Ceres这样的矮行星,在其生命历程中,这么晚的内部活动行为被科学家们认为是不可能的,并且,预计它在形成后,还会相对更快地冷却和凝固。

Ceres所在行星带的形成和事实

在太阳系的早期,其周围的尘埃和岩石被重力拉到了行星上,但并非所有成分都用来创造了新的世界。比如,火星和木星之间的区域之间,便形成了大约地球到太阳距离的两到四倍大小的小行星带(横跨约1.4亿英里);但幸运的是,虽然小行星带巨大,又有大量的小体,但是碰到它的可能性,却远不及十亿分之一。并且,在计算机生成的实际已知物体的快照中,内行星的轨道显示为大圆圈,包含数百万颗小行星,从巨石的大小到直径几千英尺。

主带中的C型小行星,占已知小行星总量的75%以上,这些极黑暗的小行星表面几乎都是煤黑色;S型小行星,是第二种最常见的类型,约占已知小行星的17%;M型小行星相当明亮,并且大部分都是纯镍铁,它们往往位于小行星带的中间区域;其余稀有类型的小行星是A型,D型,E型,P型,Q型和R型。虽然大多数小行星带都是由岩石物体组成,但是Ceres却是一个冰冷的身体。

重力场地图找出Ahuna Mons的起源

为什么重力图可以揭示世界质量集中的隐藏细节?科学家们为了找出Ahuna Mons的起源,对Dawn的Ceres重力场地图进行了分析,因为Ceres的质量取决于该场的强度,再加上矮行星本身的质量分布不均匀,所以它的引力会在地表的某些地方表现得更强劲,相反,其它地方也随之更弱。通过先前对Ceres重力场的分析可以说明,矮行星其实具有一个装有流体得地幔层。

并且,这个地幔中还出现了一团泥浆,这是一种含盐的盐水和固体颗粒的混合物,在厚度约为40公里(24英里)得岩石地壳下。Ceres中的这种地幔柱,和科学家们过往所看到的任何一种都有所不同。比如,地球的地幔羽状物由熔岩构成,土星土卫二等冰冷卫星的地幔羽状物是水状的,相比之下,Ceres则可能拥有泥羽。科学家们表示,Ceres的泥浆地幔或许会历经对流,并且,目前也有大量的证据表明,在这些由岩石和水冰组成的矮行星上存在上升流羽流。

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