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木星年龄暴露!灶神星和谷神星的陨石坑帮了大忙,揭示出重要线索

时间:2020-05-21 11:27:14 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

科学家利用岩石上的陨石坑来确定行星表面的年龄。但是气态行星的年龄是如何决定的呢?信不信由你,也许穿过火山口。

罗马国家天体物理研究所的科学家说,小行星带中最大的两颗行星——灶神星和谷神星,可以帮助找出太阳系早期演化中木星何时开始形成。他们研究了模型中两个小行星的陨石坑历史——据说这两个小行星是太阳系中最古老的陨石坑,这表明陨石坑的类型和分布在木星发展的不同阶段表现出明显的变化。

这项研究探索了一个假设,即两个小行星中的一个或者全部是与木星同时形成的,并且对它们的陨石坑历史的研究可以提供木星这个巨大行星诞生的信息。

研究小组的模拟过程描述了木星形成的三个阶段:核心的初始积累,随后是天然气的快速积累。在接下来的几个阶段,当木星达到它的最终质量时,气体的积累会变慢。在最后两个阶段,木星的引力开始影响越来越远的物体。在每个阶段,团队模拟了木星如何影响太阳系内外的小行星和彗星的轨道,以及它们与灶神星或谷神星发生碰撞的可能性。

“我们发现木星的发展阶段对撞击速度和潜在撞击源有很大影响,”研究小组的迭戈·特里尼博士说。“当木星的核心接近临界质量岩石时,它将导致围绕灶神星和谷神星运行的小岩体的低速碰撞急剧增加,从而形成一个密集而均匀的陨石坑分布模式。这些“低速碰撞”可以帮助灶神星和谷神星聚集质量。一旦木星的核心形成,行星开始快速收集气体,它会将更多的物体偏转到与灶神星和谷神星的碰撞路径上,撞击变得更加活跃。尽管来自内太阳系的岩石物体是这一阶段的主要冲击物,但外太阳系与冰体碰撞的更高能量确实是最大的标志。”

木星形成的第三阶段因发生在3.8亿至4.1亿年前的晚期大爆炸而变得复杂。在此期间,大量来自外太阳系的富含有机化合物的物体被注入穿过巨型行星的行星轨道,并可能到达小行星带。此外,木星被认为在这个时候已经在轨道上迁移,这导致了冲击波对灶神星和谷神星的额外影响。

当美国宇航局的“黎明”号任务在2011年到达灶神星,然后在谷神星进行下一轮时,这个团队将有机会确认他们的结果。黎明号将收集两个小行星的结构和表面形态的信息,并发回陨石坑图案的高分辨率图像。尽管这两个小行星被认为彼此很接近,但它们却大不相同。灶神星是一块岩石,而谷神星被认为含有大量的冰。

“如果我们能看到一个潜在的强而均匀的陨石坑模式,它将支持这样的理论,即这些小行星中的一个或两个是在木星吸积的最后阶段形成的,前提是它们没有被随后的猛烈轰炸所掩盖,”托里尼说。“有机物质的浓度将在黎明时测量,这可能为我们提供更多关于太阳系外富含有机物质的物体碰撞历史的信息。”

科学小组在德国波茨坦举行的欧洲行星科学会议上讨论了他们的发现。

相关知识

Ceres,/sriz/;小行星编号:1谷神星)是火星和木星轨道之间的主要小行星带中最亮的物体。它的直径约为945公里(587英里),是海王星轨道上最大的小行星。在太阳系天体的大小列表中排名第35位,它是海王星轨道上唯一被标记为矮行星的天体。谷神星由岩石和冰组成。据估计,它的质量占整个主要小行星带的三分之一。

谷神星也是主要小行星带中唯一已知达到流体静力学平衡的天体。从地球上看谷神星,它的星等在+6.7到+9.3之间,所以即使是最亮的,除非天空非常暗,否则它仍然太暗,肉眼无法直接看到。1801年1月1日,意大利人朱塞佩皮亚齐在巴勒莫首次发现了谷神星。最初被认为是一颗行星,在19世纪50年代,随着越来越多的小天体在相似的轨道上被发现,它被重新归类为小行星。

作者:universetoday

财政年度:杨野

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