附近的 Dwarf Planet 的地殼可能含有 90% 的水

一顆被認為在骯臟的表面混入了一些冰的矮行星，其涼爽程度可能比我們預期的要涼爽得多。

谷神星 – 最大的天體小行星腰帶之間火星和木星– 可能有一個由 90% 以上的水冰組成的地殼。如果是這種情況，則嚴重坑坑洼洼和傷痕累累的物體可能會有很多關于海洋世界的知識，以及它們完全凍結時的樣子。

“我們認為谷神星表面附近有很多水冰，而且隨著你越來越深，它的冰會逐漸減少?！?a>行星地球物理學家 Mike Sori 說美國普渡大學。

谷神星于 1801 年首次被發(fā)現，有時被稱為小行星，因為它在太陽系中的位置。但它是足夠大且呈球形被歸類為矮行星，就在冥王星大小的一半.

這也是一個相當有趣的怪人。它是唯一比海王星更靠近太陽的矮行星，上面點綴著亮點這可能是其表面有冰火山的證據。

所以那里的水可能最少，但有多少呢？根據表面的火山口，之前的估計認為該數量不超過 30%。

這是因為，如果表面是水冰，科學家們認為它會隨著時間的推移逐漸變形，變得越來越光滑和淺。當 NASA 的 Dawn 宇宙飛船2015 年抵達 Ceres，它發(fā)現了定義明確的隕石坑，這些隕石坑與研究人員對谷神星是否結冰的預期不一致，因此他們做出了相應的估計。

“人們過去認為，如果谷神星非常冰冷，隕石坑會隨著時間的推移迅速變形，就像地球上流動的冰川，或者像粘稠的流淌的蜂蜜。然而，我們通過模擬表明，如果你只混入一點點固體巖石，在谷神星的條件下，冰可能會比以前預測的要強得多。說索里。

利用黎明號任務的數據和對冰冷世界的計算機模擬，由普渡大學的行星科學家伊恩·帕梅洛 （Ian Pamerleau） 領導的一個團隊試圖調查這一假設是否正確。

他們發(fā)現，只需將一點點泥土混入冰中，就可以賦予它足夠的結構完整性來保持隕石坑的清脆。

“即使是固體也會在很長的時間尺度上流動，而且冰比巖石更容易流動。隕石坑有很深的碗，會產生高應力，然后松弛到較低的應力狀態(tài)，從而通過固態(tài)流產生較淺的碗。Pamerleau 解釋說.

“我們的計算機模擬解釋了一種新的冰流動方式，即冰可以在只混合少量非冰雜質的情況動，這將使非常富含冰的地殼即使在數十億年內也幾乎不會流動。因此，我們可以得到一個富含冰的谷神星，它仍然與觀察到的缺乏隕石坑松弛相匹配。我們在這些模擬中測試了不同的地殼結構，發(fā)現靠近地表的冰含量高的漸變地殼隨著深度的增加而逐漸降低，這是限制 Cerean 隕石坑松弛的最佳方法。

研究人員認為，這顆矮行星 90% 以上的地殼可能是水冰，這為了解冰雪覆蓋的海洋世界提供了一些見解。在太陽系中有很多這樣的衛(wèi)星，包括木星衛(wèi)星歐羅巴并且可能木衛(wèi)三、克羅尼亞衛(wèi)星恩克拉多斯和米馬斯，可能還有天王星的衛(wèi)星米蘭達和愛麗兒.

這些衛(wèi)星有一層厚厚的冰殼，在冰殼下，人們認為月球和行星之間的引力相互作用產生的熱量維持著液態(tài)水的海洋。

谷神星不繞行星運行，這意味著沒有潮汐活動來保持其內部溫暖。研究人員說，任何曾經在那里晃動的海洋都會被完全凍結。

“我們對這一切的解釋是，谷神星曾經是一個像木衛(wèi)二一樣的'海洋世界'，但海洋骯臟、泥濘。”Sori 說.“隨著時間的流逝，那片泥濘的海洋結冰了，它形成了一個冰冷的地殼，里面還夾著一點巖石物質?！?/p>

如果是這種情況，則意味著海洋世界看起來可能與我們的預期大不相同。此外，NASA 之前曾向谷神星發(fā)送過一艘航天器。它可能會再次這樣做——而這顆矮行星可能處于凍洋世界狀態(tài)，使其成為一個非常有趣的研究目標。

“對我來說，如果我們是對的，那么這一切令人興奮的部分是，我們有一個非常靠近地球的冰凍海洋世界。谷神星可能是與外太陽系海洋中的冰衛(wèi)星（如木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二和土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二，”Sori 說.

“因此，我們認為谷神星是宇宙中最容易接近的冰冷世界。這使它成為未來航天器任務的重要目標。

該研究已發(fā)表在自然天文學.

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