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地质学家提出关于著名小行星的理论

摘要 小行星灶神星是我们太阳系中第二大的小行星。它的直径约为 330 英里,在火星和木星之间围绕太阳运行。长期以来,小行星一直在激发人们对

小行星灶神星是我们太阳系中第二大的小行星。它的直径约为 330 英里,在火星和木星之间围绕太阳运行。

长期以来,小行星一直在激发人们对太空的迷恋。“Marooned off Vesta”是美国作家艾萨克·阿西莫夫 (Isaac Asimov) 发表的第一个故事,他写的第三个故事,出现在 1939 年 3 月的科幻杂志《神奇故事》(Amazing Stories) 上。

富兰克林艺术与科学学院地质系副教授克里斯蒂安·克利姆扎克 (Christian Klimczak) 说:“当我们想到小行星带时,我们可能会想象汉·索洛 (Han Solo) 操纵千年隼穿过太空中一组密集的形状不规则的灰色岩石。” “虽然大多数岩石确实形状不规则且呈灰色,但它们相距甚远,美国宇航局的黎明号航天器无需绕过任何其他小行星即可到达和探索灶神星。”

黎明号是美国宇航局于 2007 年 9 月发射的太空探测器,其任务是研究小行星带三颗已知原行星中的两颗,灶神星和谷神星。

灶神星和地球一样,由地壳和地幔中的岩石组成,它有一个铁芯。由于它的体积大(对于小行星而言),并且灶神星有地壳、地幔和地核,它被认为是小行星。小行星是构成行星的积木。地球是由几个这样的星子吸积而成的。“灶神星也正在成为一颗类地行星,但行星的形成在我们太阳系历史的早期就停止了,”Klimczak 说。“因此,研究灶神星有助于我们了解我们行星社区的早期以及我们自己的行星是如何形成的。”

Klimczak 是一项新研究的合著者,该研究检查了灶神星上的大型海槽和撞击盆地。

是什么造就了灶神星上那些巨大的槽?

灶神星被另外两颗大型小行星撞击,留下了巨大的撞击坑,覆盖了灶神星南半球的大部分地区。这些撞击被认为将岩石物质喷射到太空中。其中一些岩石以陨石的形式到达地球,因此科学家们现在有了灶神星的实际岩石样本来研究其地球化学。

“岩石特性受环境条件的影响,例如周围的压力和水的存在,”地理系博士生、该研究的合著者 Jupiter Cheng 说。“由于灶神星比地球甚至月球小得多,它的引力更弱,岩石在地表附近的变形与我们在地球上看到的不同。”

程说,一个大问题是是什么触发了这些大槽的形成。这两个槽分别围绕两个巨大的撞击盆地 Rheasilvia 和 Veneneia 同心圆,并且被广泛认为是由撞击事件同时形成的,尽管这种假设的年龄关系以前从未被测试过。

“我们的工作使用陨石坑计数方法来探索盆地和槽的相对年龄,”程说。陨石坑计数是估计行星表面年龄的常用方法,这种方法基于假设当一块行星表面是新的,那么它就没有撞击坑;此后,撞击坑以已知的速度堆积。

“因此,计算给定区域内不同大小的陨石坑的数量使我们能够确定它们已经积累了多长时间,从而确定了表面形成的时间,”她说。“我们的结果表明,海槽和盆地具有相似数量的不同大小的陨石坑,表明它们的年龄相似。然而,与陨石坑数量相关的不确定性使得海槽在撞击后形成得很好。

长期以来,低谷的起源一直是科学界的一个猜想点。Klimczak 希望他们的新地质证据能够促进关于灶神星海槽的更持久的理论。

该研究发表在《伊卡洛斯》杂志 9 月号上。

即将发表的论文中提出了一种新理论

“主要假设表明,这些海槽是断层边界的山谷,每侧都有明显的陡坡,共同标志着一块岩石的下降(滑动)。然而,岩石也可以裂开并形成这样的海槽,这是一个起源以前从未考虑过这一点,”Cheng 说,她正在 UGA 的论文中调查低谷的起源。

“我们的计算还表明,灶神星的重力不足以引起有利于在浅层发生滑动的周围应力,相反,物理学表明那里的岩石有利于裂开,”她说。“因此,这些海槽的形成必然涉及裂缝的打开,这与科学界的主要假设不一致。总而言之,整个项目为先前提出的灶神星海槽起源和地质历史提供了替代方案,结果是对于了解太阳系其他地方的其他小行星体的类似地形也很重要。”