灶神星(Vesta)位于火星和木星之间的 B612 小行星带中,距离地球一百多万英里,寒冷而黑暗。根据你使用的命名方案,灶神星要么是太阳系中最大的小行星,要么是一个非常小的行星。
几十亿年前,当太阳还很年轻时,灶神星正在成长为一个行星。但随后,巨大的木星扰乱了灶神星的发育,将其冻结在胚胎行星形成的状态。科学家们认为,通过研究它,他们可以了解更多关于行星如何生长和演化的信息。
“灶神星有趣之处在于,它可能是太阳系中最古老的类行星天体,”加州大学洛杉矶分校的行星物理学家克里斯托弗·罗素(Christopher Russell)说。“它从一开始就在那里,在孕育太阳系的超新星爆炸后的最初一百万年里。”
罗素领导的 NASA“黎明号”任务在 2011 年和 2012 年对灶神星进行了为期一年多的探测。现在,该团队利用这些数据绘制了灶神星坑坑洼洼表面不同地貌的年龄图。他们将这颗原行星的历史划分为四个地质时期,其名称听起来就像出自《权力的游戏》:前维纳斯纪(Pre-Veneneian)、维纳斯纪(Veneneian)、瑞亚希尔维亚纪(Rheasilvian)和马尔提安纪(Marcian)。
该论文将于 12 月发表,并指出灶神星的新时间尺度“阐明了所测绘天体的地质演化,进而可以与其他行星(如火星、水星和月球)的相应时间尺度进行比较”。
地图是如何绘制的
“黎明号”在环绕灶神星运行时,绘制了地表地图并收集了其岩石成分数据。研究人员利用这些数据和其他数据,确定了灶神星表面的关键地貌——主要是陨石坑以及每次撞击飞溅出来的物质。然后,他们利用这些陨石坑本身来估算每个地貌的年代。
罗素解释道:“月球和灶神星都处于一种有物质从太空落下(包括流星体和像小行星一样大的岩石)的环境中。而且这些物质落下的速度相当恒定。我们通过查看不同大小天体上的陨石坑数量来估算这个速率。”
较大的撞击比较小的撞击发生得少。例如,如果直径 10 英里的撞击体每千年发生一次,而直径 10 英尺的岩石每 10 年撞击一次,那么团队就可以查看该区域大陨石坑和小陨石坑的比例。在灶神星和月球这样的天体上,有层层叠叠的陨石坑。就像在地球上一样,科学家们知道较老的层(被其他陨石坑凹陷的陨石坑)更古老。
他们学到了什么
三次巨大的撞击主导了灶神星的历史。维纳斯(Veneneia)撞击体可能发生在 37 亿至 20 亿年前。在此之前形成的地表特征在上面的地图上用棕色标出,而在此之后、在维纳斯纪期间发生的地貌则用紫色标出。
瑞亚希尔维亚(Rheasilvia)撞击发生在 35 亿至 10 亿年前之间,形成了图中不同深浅的蓝色和红色区域。(这张图片来自该论文,提供了关于这些不同彩虹色含义的更详细说明。)
最后,这颗原行星最年轻的部分,用橙色和绿色表示,是在约 2.5 亿年前的马尔提安(Marcian)撞击之后形成的。
“我们想通过穿越太空来回溯时间,并了解最早的时代,”罗素解释说。“通过进行这种地质测绘,我们正在更多地了解这些天体在早期太阳系中的形成过程。”
“黎明号”任务将于 3 月抵达太阳系最大的矮行星谷神星(Ceres)。罗素说,这艘宇宙飞船可能从 4 月底开始向地球传送地图和图像。
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