作者:文/虞子期

矮行星谷神星(Ceres)你对它了解多少?大约在45亿年前,因为气体和尘埃受到重力的影响,将它们旋转吸入变成了一颗矮小行星。Ceres被天文学家们称为“胚胎行星”,正是这个时间,太阳系的其他部分和Ceres一起形成。当然,这只是她诞生的开始,并不是最终形态。同时,距离更近的木星又通过自己强大的重力阻止着它的形成进度。直到大约40亿年前,Ceres才最终定居在了行星地层中(火星和木星之间行星带中剩余的部分)。Ceres几乎全旋转直立,即没有和其他相对更倾斜的行星一样,未能拥有四季分明的特性。关于矮行星谷神星,你不知道或许并不止十件事!

数字说明谷神星和地球的不同

谷神星比地球小13.4倍,谷神星最早在1801年1月1日被发现,发现者是朱塞佩·皮亚齐,而地球的发现日期和发现者则无从考究。谷神星的平均轨道距离为413690250千米、平均轨道速度64360公里/小时、轨道偏心0.079138251,地球的平均轨道距离则是149598262千米、平均轨道速度107218公里/小时、轨道偏心0.01671123。谷神星的赤道RADIUS为476.2千米、赤道圆周2,992.1千米,地球的赤道RADIUS则是6,371.00千米、赤道圆周40030.2千米。谷神星的表面积达到了2849631平方千米,虽然相比地球510064472平方千米较小。

谷神星被发现所经历的历程

1801年,正在寻找一颗恒星的朱塞佩·皮亚齐,意外的发现了谷神星的踪迹,并将其成为行星;

1802年,朱塞佩·皮亚齐将“小行星”作为谷神星的身份;

1850年,Alexander von Humboldt开始首次使用“小行星带”这个术语;

1863年,天文学家们普遍认可谷神星Ceres被归类为小行星;

2006年,Ceres正式被归类为矮行星;

2007年,黎明太空船发射升空;

2015年,标志着宇宙飞船第一次绕行星球行进,黎明太空船(Dawn)抵达谷神星Ceres,以研究其表面,成分和历史。

特殊又有生命潜力的谷神星

2015年,Ceres成为了第一个被太空船访问的矮行星,并以罗马玉米和收获女神的名字命名-谷神星便来自同一个名字。Ceres是一个相对比较小的世界,同样围绕太阳运行的它需要1682个地球日(4.6个地球年)才能完成一次运转。Ceres的半径为476公里,如果把地球的大小比作镍,那Ceres就像一个罂粟籽般大小。Ceres的质量占到了小行星带总质量的25%,虽然和14倍大的小冥王星相比仍然是微不足道的。作为火星和木星之间小行星带中最大的物体,也曾有过被错认的经历。多年前,Ceres被寻找它踪迹的天文学家误以为是彗星,而后在其他天文学家的帮助下更正其为小行星,直到2006年,谷神星的矮行星身份才正式正名。

这个神秘的星球拥有自己特殊的属性,比如没有任何卫星,可谓是真的月黑风高。截止目前,尚没有证据显示这颗星球上有大气层的存在,只有可能来自小冲击喷出的冰样物体,即零星的水蒸气。矮行星Ceres也没有任何“戒指”,但它却拥有很多其他行星并不拥有的稀有物质-水,科学家们将寻找生命迹象的希望也寄托在了这个星球之上。Ceres和太阳之间的距离虽然实时变化着,但以我们可感受的时间单位而言,这个变化并不大。它和太阳相距2.8个天文单位(252777931),单向光照到太阳的时间为22.616018分钟。自转的周期为9个小时,Ceres的一天也因此成为了太阳系日长度最短的一天。

谷神星的表面和奇特结构体

Ceres在没有月亮,没有“戒指”的同时,也没有证据显示其存在磁层。在Ceres的表面,覆盖着无数的陨石坑,但没有一个直径大于280公里(175英里),它们小而年轻。在矮行星至少45亿年的生命周期中,势必遭受过多次大型小行星的袭击,这也是让科学家们意外的一点。当然,如果有冰和像盐这样低密度材料刚好存在其表面下方(随着时间的推移而变得平滑),那些曾经发生过的热液活动(冰火山)对消除大型陨石坑也是有助力的,这也是目前可以解释缺少大型陨石坑最合理的解释。这些陨石坑的某些地区,长期都处于阴影之中,如果长时间无法享受到日光照耀,那么这些“冷阱”便会存在水冰。

Ceres的密度很小,由岩石和尘土构成的地壳,有大量的盐沉积物,但又和食盐不像,而是由硫酸镁这样的矿物质所制成。同时,Ceres拥有分层内部(但没有明确定义每个层次),可能存在一个坚实的核心和水冰制成的地幔,它和地球行星的相似性要小于其他小行星邻居们。事实上,Ceres的含水量可能高达25%,也就是说它可能比地球拥有更多的水。Ceres的大气层就更加稀薄了,虽然有证据表明它含有水蒸气的存在,可以通过冰火山和靠近表面升华的冰而形成。在地球上,我们将水成为生命的源泉,这当然也适用于所有星球,这便是为什么科学家们执迷于探索这个星球上的生物,即使今天的它可能没有,但也并不影响我们了解它的过去。

太阳系物体分类充满挑战性

我们的太阳系是一个庞大的存在,在这个空间里存在的物体很多,他们的分类也具有很高的挑战性,谷神星自然也是其中很好的一个例子。在1860年的时候,科学家们就在火星和木星之间发现了62个物体,直到1863年,它们终于被分类为小行星,并将这个区域成为小行星带,这也是它停留140多年的方式。之所以Ceres被被称为矮行星,则是因为它符合冥王星和太阳系中类似物体大小分类的标准。

参考文献:《NASA:Ceres,JPL Solar System Dynamics(部分)》

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