精美地圖揭示了原行星灶神星的演化 精美地圖揭示了原行星灶神星的演化

精美地圖揭示了原行星灶神星的演化

精美地圖揭示了原行星灶神星的演化

距離地球超過一百萬英里的灶神星,靜靜地坐落在火星和木星之間的小行星帶中,冰冷而黑暗。根據不同的命名規則,灶神星既可以是太陽系中最大的小行星,也可以是一顆非常小的行星。

幾十億年前,太陽還很年輕的時候,灶神星正在成長為一顆行星。但隨後木星巨大的質量擾亂了灶神星的發育,使其停留在行星形成的早期階段。科學家認為,透過研究灶神星,他們可以更了解行星的生長和演化過程。

「灶神星有趣的地方之一在於,它可能是太陽系中最古老的行星狀天體,」加州大學洛杉磯分校的行星物理學家克里斯托弗·羅素說。 “它誕生於超新星爆發後的最初一百萬年,也就是太陽系誕生之初。”

由羅素領導的NASA黎明號探測器在2011年至2012年間對灶神星進行了超過一年的探測。如今,團隊利用這些數據繪製出了灶神星佈滿坑洞的表面不同地形的年齡圖。他們將這顆原行星的歷史劃分為四個地質時期,並賦予了它們聽起來像是出自《權力的遊戲》的四個名字:前維內尼期、維內尼期、雷亞西爾維期和馬爾西期。

該論文將於 12 月發表,其中指出,灶神星的新時間尺度「闡明了已繪製天體的地質演化,然後可以將其與火星、水星和月球等其他行星的相應時間尺度進行比較」。

地圖是如何製作的

在「黎明號」探測器環繞灶神星運行時,它繪製了灶神星表面的地圖,並收集了有關其岩石成分的數據。研究人員利用這些數據和其他數據,精確定位了灶神星表面的關鍵特徵——主要是撞擊坑以及每次撞擊時飛濺的物質。然後,他們利用撞擊坑本身來估算每個特徵的大致年齡。

羅素解釋說:“月球和灶神星都處於會受到來自太空物質撞擊的環境中,這些物質包括流星體和像小行星一樣大的岩石。而且它們的撞擊速率相當穩定。我們通過觀察不同大小天體上的隕石坑數量來估算這個速率。”

較大的撞擊事件發生的頻率低於較小的撞擊事件。例如,如果直徑 10 英里的撞擊體每千年才會發生一次,而直徑 10 英尺的撞擊體每 10 年就會發生一次,那麼研究團隊就可以觀察某個區域內大小撞擊坑的比例。在灶神星和月球等天體上,撞擊坑層層疊疊。就像在地球上一樣,科學家知道,那些佈滿其他撞擊坑的較老的撞擊層——也就是那些表面凹凸不平的撞擊坑——形成時間更久遠。

他們學到了什麼

灶神星的歷史上曾發生過三次巨大的撞擊事件。維內尼亞撞擊體可能發生在37億到20億年前。上圖中,在此之前形成的地表特徵以棕色標註,而之後,即維內尼亞紀時期形成的地表特徵則以紫色標註。

雷亞西爾維亞火山爆發大約發生在35億至10億年前,形成了圖中呈現不同深淺藍色和紅色的區域。 (論文中的這張圖片提供了更詳細的圖例,解釋了不同彩虹色調的含義。)

最後,圖中橘色和綠色部分是原行星最年輕的部分,形成於大約 2.5 億年前的馬克西恩碰撞之後。

「我們想透過太空旅行回到過去,了解最早的時期,」羅素解釋。 “通過進行地質測繪,我們對早期太陽系天體的形成有了更深入的了解。”

「黎明號」探測器將於3月抵達太陽系最大的行星-穀神星。羅素表示,探測器可能從4月下旬開始向地球傳回地圖和影像。

NASA/JPL-加州理工學院/加州大學洛杉磯分校/MPS/DLR/IDA/PSI

[H/T Wired]