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                        	對(duì)灶神星的研究將有助于了解類地行星的起源與演化                        
                            
                        
      							
                            發(fā)布時(shí)間：2019-08-02 08:25:11					
                            文章來源：科技日?qǐng)?bào)
                      
      

                        
      
                        	作為太陽系小行星帶中最亮的那顆星，灶神星一直吸引著人們的目光。它不僅個(gè)頭大，是小行星帶中的第二大行星，而且和地球一樣具有殼、幔和金                        
      

						
						
      
            				
      作為太陽系小行星帶中“最亮的那顆星”，灶神星一直吸引著人們的目光。它不僅個(gè)頭大，是小行星帶中的第二大行星，而且和地球一樣具有殼、幔和金屬核等圈層。科學(xué)家認(rèn)為，對(duì)它的研究有助于揭開行星演化的奧秘。
      

      2011年7月，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)“黎明”號(hào)探測(cè)器抵達(dá)灶神星，發(fā)現(xiàn)其形狀十分奇特——它的南半球地殼異常厚，且南極存在兩個(gè)巨大的撞擊坑。最近，一個(gè)多國(guó)科學(xué)家組成的研究小組重構(gòu)了一段灶神星的演化歷史，認(rèn)為是撞擊造就了灶神星奇特的形狀。相關(guān)論文發(fā)表在近期出版的《自然·地球科學(xué)》上。
      

      奇異外型源自兩次撞擊
      

      灶神星是一個(gè)發(fā)生過明顯分異的小行星，其南極附近有一個(gè)巨大的撞擊坑，叫做雷亞希爾維亞隕擊坑，直徑505公里，接近灶神星全球直徑，幾乎貫穿整個(gè)南半球。
      

      那么，灶神星南半球異常厚的原因是什么?南極的巨大撞擊坑又是怎么形成的?
      

      發(fā)表在《自然·地球科學(xué)》上的研究認(rèn)為，灶神星奇特的外型，是因?yàn)樗呀?jīng)分化成不同地殼、地幔和核心層之后，與另一顆小行星相撞，造成了北半球的大規(guī)模破壞。這次撞擊的碎片，由灶神星的全部三層組成，被粘在灶神星的南半球，這就解釋了為什么NASA的“黎明”號(hào)宇宙飛船在灶神星南極探測(cè)到異常厚的外殼。
      

      “在距今45.2億年前，一顆約為灶神星十分之一大小的天體突然闖入，給灶神星的北半球‘結(jié)實(shí)’地來了一下。”中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員蘇彥表示，“闖入者”造成的撞擊透過地殼、地幔，直達(dá)其金屬內(nèi)核。大量的撞擊物向四周濺射，又在引力的作用下回歸母體，并大量堆積在灶神星的南半球，從而形成厚達(dá)80公里的巨厚地殼。該撞擊還形成了一種新的隕石類型——中鐵隕石，即主要由未固化的鐵核和灶神星殼混合組成的巖石。
      

      在距今約一二億年前，灶神星再度遭受巨大撞擊，產(chǎn)生了許多碎片，留下了南半球的兩個(gè)“窟窿”，也就是最為著名的維納尼亞盆地和雷亞希爾維亞隕擊盆地。這次事件的一些碎片墜落到地球，成為地球上的HED族隕石，提供了有關(guān)灶神星的豐富信息。
      

      “小行星之間的相互碰撞概率比小行星撞擊大行星要小一些。”中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員趙海斌介紹，但類似灶神星這么大的小行星發(fā)生碰撞的概率相對(duì)較大。兩次巨大的撞擊差點(diǎn)讓灶神星灰飛煙滅，也讓灶神星成了天體碰撞下的“幸運(yùn)兒”。
      

      隕石分析提供撞擊線索
      

      灶神星那么遙遠(yuǎn)，科學(xué)家是如何判定其兩次被撞的經(jīng)歷?專家表示，目前比較好的方法是通過同位素探測(cè)。在地球上發(fā)現(xiàn)的大部分HED族隕石和少部分中鐵隕石具有一致的氧同位素組成，證明它們可能起源于同一顆分異型小行星。通過哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和美國(guó)“黎明”號(hào)軌道探測(cè)器的探測(cè)數(shù)據(jù)，與實(shí)驗(yàn)室隕石樣品分析數(shù)據(jù)對(duì)比，證明灶神星可能是大部分HED族隕石和少部分中鐵隕石的母體。
      

      在瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，上述研究小組對(duì)被認(rèn)為來源于灶神星的中鐵隕石進(jìn)行了高精度的年代測(cè)定，認(rèn)為在452539萬年前，發(fā)生了上述第一次撞擊過程，導(dǎo)致了灶神星的南極異常厚。
      

      而在兩億年前左右，即第二次的大碰撞中，不少灶神星碎片從母體逃逸，隨著宇宙運(yùn)行軌道飛向了地球，它們就是目前地球上發(fā)現(xiàn)的HED族隕石。宇宙射線暴露年齡的測(cè)量顯示，多數(shù)的HED族隕石來自幾次不同的撞擊事件，且在太空中運(yùn)行了600萬—7300萬年的漫長(zhǎng)旅途才隕落到地球。
      

      通過對(duì)HED族隕石結(jié)構(gòu)的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)灶神星的結(jié)構(gòu)和地球很類似，具有金屬核，向外是橄欖巖石的幔和最外部的巖殼。“灶神星有相似于類地行星的核、幔、殼結(jié)構(gòu)和早期演化史，可能是保存完好的原始行星。”蘇彥表示，灶神星相當(dāng)于一個(gè)微縮版的地球，對(duì)灶神星的研究將有助于了解類地行星的起源和早期演化等重大科學(xué)問題。(記者 徐 玢)
      
            				            		
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