作者:文/虞子期

矮行星穀神星(Ceres)你對它瞭解多少?大約在45億年前,因爲氣體和塵埃受到重力的影響,將它們旋轉吸入變成了一顆矮小行星。Ceres被天文學家們稱爲“胚胎行星”,正是這個時間,太陽系的其他部分和Ceres一起形成。當然,這只是她誕生的開始,並不是最終形態。同時,距離更近的木星又通過自己強大的重力阻止着它的形成進度。直到大約40億年前,Ceres才最終定居在了行星地層中(火星和木星之間行星帶中剩餘的部分)。Ceres幾乎全旋轉直立,即沒有和其他相對更傾斜的行星一樣,未能擁有四季分明的特性。關於矮行星穀神星,你不知道或許並不止十件事!

數字說明穀神星和地球的不同

穀神星比地球小13.4倍,穀神星最早在1801年1月1日被發現,發現者是朱塞佩·皮亞齊,而地球的發現日期和發現者則無從考究。穀神星的平均軌道距離爲413690250千米、平均軌道速度64360公里/小時、軌道偏心0.079138251,地球的平均軌道距離則是149598262千米、平均軌道速度107218公里/小時、軌道偏心0.01671123。穀神星的赤道RADIUS爲476.2千米、赤道圓周2,992.1千米,地球的赤道RADIUS則是6,371.00千米、赤道圓周40030.2千米。穀神星的表面積達到了2849631平方千米,雖然相比地球510064472平方千米較小。

穀神星被發現所經歷的歷程

1801年,正在尋找一顆恆星的朱塞佩·皮亞齊,意外的發現了穀神星的蹤跡,並將其成爲行星;

1802年,朱塞佩·皮亞齊將“小行星”作爲穀神星的身份;

1850年,Alexander von Humboldt開始首次使用“小行星帶”這個術語;

1863年,天文學家們普遍認可穀神星Ceres被歸類爲小行星;

2006年,Ceres正式被歸類爲矮行星;

2007年,黎明太空船發射升空;

2015年,標誌着宇宙飛船第一次繞行星球行進,黎明太空船(Dawn)抵達穀神星Ceres,以研究其表面,成分和歷史。

特殊又有生命潛力的穀神星

2015年,Ceres成爲了第一個被太空船訪問的矮行星,並以羅馬玉米和收穫女神的名字命名-穀神星便來自同一個名字。Ceres是一個相對比較小的世界,同樣圍繞太陽運行的它需要1682個地球日(4.6個地球年)才能完成一次運轉。Ceres的半徑爲476公里,如果把地球的大小比作鎳,那Ceres就像一個罌粟籽般大小。Ceres的質量佔到了小行星帶總質量的25%,雖然和14倍大的小冥王星相比仍然是微不足道的。作爲火星和木星之間小行星帶中最大的物體,也曾有過被錯認的經歷。多年前,Ceres被尋找它蹤跡的天文學家誤以爲是彗星,而後在其他天文學家的幫助下更正其爲小行星,直到2006年,穀神星的矮行星身份才正式正名。

這個神祕的星球擁有自己特殊的屬性,比如沒有任何衛星,可謂是真的月黑風高。截止目前,尚沒有證據顯示這顆星球上有大氣層的存在,只有可能來自小衝擊噴出的冰樣物體,即零星的水蒸氣。矮行星Ceres也沒有任何“戒指”,但它卻擁有很多其他行星並不擁有的稀有物質-水,科學家們將尋找生命跡象的希望也寄託在了這個星球之上。Ceres和太陽之間的距離雖然實時變化着,但以我們可感受的時間單位而言,這個變化並不大。它和太陽相距2.8個天文單位(252777931),單向光照到太陽的時間爲22.616018分鐘。自轉的週期爲9個小時,Ceres的一天也因此成爲了太陽系日長度最短的一天。

穀神星的表面和奇特結構體

Ceres在沒有月亮,沒有“戒指”的同時,也沒有證據顯示其存在磁層。在Ceres的表面,覆蓋着無數的隕石坑,但沒有一個直徑大於280公里(175英里),它們小而年輕。在矮行星至少45億年的生命週期中,勢必遭受過多次大型小行星的襲擊,這也是讓科學家們意外的一點。當然,如果有冰和像鹽這樣低密度材料剛好存在其表面下方(隨着時間的推移而變得平滑),那些曾經發生過的熱液活動(冰火山)對消除大型隕石坑也是有助力的,這也是目前可以解釋缺少大型隕石坑最合理的解釋。這些隕石坑的某些地區,長期都處於陰影之中,如果長時間無法享受到日光照耀,那麼這些“冷阱”便會存在水冰。

Ceres的密度很小,由岩石和塵土構成的地殼,有大量的鹽沉積物,但又和食鹽不像,而是由硫酸鎂這樣的礦物質所製成。同時,Ceres擁有分層內部(但沒有明確定義每個層次),可能存在一個堅實的核心和水冰製成的地幔,它和地球行星的相似性要小於其他小行星鄰居們。事實上,Ceres的含水量可能高達25%,也就是說它可能比地球擁有更多的水。Ceres的大氣層就更加稀薄了,雖然有證據表明它含有水蒸氣的存在,可以通過冰火山和靠近表面昇華的冰而形成。在地球上,我們將水成爲生命的源泉,這當然也適用於所有星球,這便是爲什麼科學家們執迷於探索這個星球上的生物,即使今天的它可能沒有,但也並不影響我們瞭解它的過去。

太陽系物體分類充滿挑戰性

我們的太陽系是一個龐大的存在,在這個空間裏存在的物體很多,他們的分類也具有很高的挑戰性,穀神星自然也是其中很好的一個例子。在1860年的時候,科學家們就在火星和木星之間發現了62個物體,直到1863年,它們終於被分類爲小行星,並將這個區域成爲小行星帶,這也是它停留140多年的方式。之所以Ceres被被稱爲矮行星,則是因爲它符合冥王星和太陽系中類似物體大小分類的標準。

參考文獻:《NASA:Ceres,JPL Solar System Dynamics(部分)》

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