拥有着次表层海洋的谷神星！它是怎么形成的？

太阳系中唯一位于小行星带的矮行星——谷神星，科学家们将其上的神秘亮点归因于这颗矮行星地壳下巨大的咸水蓄水池。

次表层海洋是我们期望在太阳系外看到的一类事物，特别是在围绕木星、土星、天王星和海王星的轨道上的冰冻卫星上。但根据发表在《自然》特辑上的七篇新论文，次表层海洋也可以出现在没有主行星的物体上，就像位于火星和木星之间主要小行星带的矮行星谷神星（Ceres）所展示的那样。

正如新的研究显示的那样，谷神星最近，并且在将来可能都会很活跃，它蕴藏着巨大的地下水蓄水池，并表现出一种以前在天体中从未见过的冷火山作用（地下水到达地表）。木星的木卫二和土星的土卫二等冰冻卫星上的次表层海洋，通过它们的主行星施加的潮汐相互作用而保持温暖，但对于小行星带中没有行星的物体就不是这样了。在谷神星上，这种现象更多的是化学问题，因为地下水由于含盐量高而仍然处于泥泞状态。

发表在《自然·天文学》、《自然·地球科学》和《自然·通讯》上的论文描述了这项新研究，其中包括来自NASA、月球和行星研究所（LPI）、德国明斯特大学、印度国家科学教育与研究院（NISER）等许多机构的科学家。

谷神星宽590英里（950公里），是小行星带中最大的天体。NASA的黎明号航天器在2015年至2018年访问了谷神星，在任务的最后五个月收集了至关重要的数据，当时轨道器俯冲到距离谷神星表面22英里（35公里）的地方。

发回地球的高分辨率图像以前所未有的细节揭示了奥卡托陨石坑。这个由巨大撞击形成的陨石坑是这颗矮行星最显著的特征，宽57英里（92公里），即使按照地球标准，这也是相当大的。奥卡托陨石坑被显示出一个复杂的结构，其特征是中心凹陷被圆顶状结构覆盖，各种裂缝和沟壑，以及散布在各处的明亮的矿藏和较小的穹顶。

在黎明号任务之前，人们怀疑谷神星明亮的表面特征可能是由水造成的，但轨道器收集的数据表明，情况很可能是以下所述的样子。

谷神星上的微小撞击坑数量表明，谷神星的表面相对年轻。奥卡托陨石坑大约形成于2200万年前，谷神星上一些最年轻的表面特征仅形成于200万年前。

撞击坑的一个共同特征是：在中心形成一个山峰。这样的特征在奥卡托内部形成，但它最终溃倒了，在凹陷中形成了一个凹陷。然后，大约750万年前，水——或者更准确点说：盐水——浮出水面，从这个坍塌的山峰中渗漏出来。这些咸水蒸发了，留下了以碳酸钠（钠、碳和氧的混合物）形式存在的反射性沉积物。位于光斑中心的亮白色斑点是这一过程的残留物。

类似的沉积物也出现在陨石坑的其他地方，包括一个名为Vinalia Faculae的显著地貌。在这些地方，盐水通过裂缝和沟壑上升到表面。

大约200万年前，谷类植物光斑再次活跃起来，喷出更多的盐水，形成了一个由明亮物质组成的中央穹顶。这些过程在大约100万年前就一直在进行，它们可能在今天仍然在发生，尽管随着时间的推移，冰冷火山过程已经大大减弱。

根据研究人员的说法，蒸发和升华（当液体直接转化为气体）迫使水浮到表面，以一种太阳系其他地方没有见过的冰火山现象。科学家们有充分的理由相信，这一过程可能存在于其他看似惰性的物体上。

“谷神星最近地质活动的证据与太阳系小型天体在地质上并不活跃的普遍看法相矛盾。”《自然·天文学》论文的合著者、尼塞尔研究人员古内什瓦尔·唐加姆（Guneshwar Thangjam）在一份新闻稿中说。

重要的是，次表层海洋很可能是形成奥克托陨石坑的撞击事件的结果，但它持续的泥泞是由于地下水中溶解的盐造成的。

自然天文学研究的第一作者、“黎明”号首席研究员卡罗尔·雷蒙德（Carol Raymond）在NASA的一份新闻稿中说，“对于谷类光斑（Cerealia Facula）的大型矿藏，大部分盐来自地表下的一片泥泞区域，该区域在大约2000万年前形成陨石坑的撞击的热力下融化了，”“几百万年后，撞击的热量消退了；然而，撞击也造成了巨大的裂缝，这些裂缝可能会到达深度很深、寿命很长的水库，使盐水继续渗入地表。”

谷神星有数百个甚至可能数千个较小的矿点，其中大多数厚度不到33英尺（10米）。圆顶和坑出现在地表，也是由地下水运动形成的。

通过研究谷神星的引力，科学家们能够推断出它的内部结构。含盐水库位于地表以下约25英里（40公里）处，宽数百英里。鉴于谷神星本身只有590英里宽，所以称谷神星为海洋世界一点也不为过。

看似一夜之间，谷神星已经成为天体生物学家诱人的目标。由于其复杂的化学成分、液态水以及持续的地表和地下动力学，在其近代史上的某个时候，它可能是适宜居住的。突然之间，向其表面发射探测器的任务似乎是一个非常好的主意。

BY: gizmodo

FY: 罗导

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