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黎明探测在Ceres的Polar Region中发现了水冰

2021-07-11 08:50:02来源:

北极的看法:颜色显示了Ceres'景观的不同高度。这些数字是指十个陨石坑,在Max Planck太阳能系统研究所的Göttingen建造的框架摄像机已经发现了水冰。

赫歇尔望远镜和黎明航天器已经观察到来自Ceres的水蒸气释放,黎明航天器已经发现了Ceres的极地区域的水冰。

自2015年3月以来,美国黎明空间探头一直在绕火星和木星之间的小行星。由于来自Max Planck太阳能系统研究所(MPS)的两个相同的船上相机,框架相机,矮星几乎完全映射。在目前的一项研究中,一支由科学家们从MPS报告的科学家们报告的Ceres最北方地区,哥廷根相机已经表现出非常特别的壮举:他们成功地拍摄了几乎永恒黑暗的地方的水冰矿床。

Thomas Platz是该研究的主要作者,现在在自然天文学中发表,这是一个新的专业日记。“使用我们的相机,我们看着北极近65到90度的地区的陨石坑。这些陨石坑中的一些至少部分地在永恒的黑暗中,这意味着它们从未被阳光达到过。为此的原因是Ceres的旋转轴仅具有4.028度的倾斜角度,“解释了MPS的框架相机团队的成员。小的轴向倾斜意味着太阳从未在Ceres的极地地区的天空中远远超过远距离地平线。这反过来意味着火山口壁等障碍物铸造长长的阴影;极地区域的相当大区域甚至在永恒的夜晚笼罩。尽管阳光从未直接落在这些位置上,但是,微小的散射光确实可以到达它们,从例如附近的直接照射的火山口壁反射。相机可以使用这种弱光并探索黑暗。这就是它遇到几个明亮的沉积物 - 水冰。

用于冰矿床的狩猎是艰苦的工作:634个识别的陨石坑,具有永久性黑暗区域,在框架相机的图像中发现了内部具有明显亮点的十个陨石坑。一个比较年轻的火山口,仍然未命名但临时称为2号,在这里起着特殊的作用;它位于69.9度北方,直径为3.8公里。明亮的沉积物将延伸到阳光直射有时照亮的区域的永久性黑暗。“这提供了分析从意大利空间机构提供的黎明(可见和IR光谱仪)从那里分析从那里反射的光线的机会,即意大利空间机构提供的仪器,”andreas nathues解释说,在MPS的框架相机实验领导。“我们可以清楚地看到水冰的光谱特征,但无法找到其他冻结的气体。”科学家们假设其他明亮的沉积物也是水冰。

火山口1号,其内部在永久性黑暗(A)中具有大区域。在弱散射光中,框架相机可以制成冰沉积的冰(b)。具有暗区的火山口2在图(c)到(e)中示出。(D)所示的冰延伸到具有直接照明(E)的区域中。

科学家们长期以来思想,Ceres的内部含有大量的冰,因为其密度如此低 - 2.1621克/立方厘米。这是第二次水直接发现水面。目前的结果加入由欧洲航天局欧洲欧洲欧洲欧洲空间机构ESA经营的赫什望远镜的测量,2014年测量靠近Ceres的水蒸气。此外,2015年12月,Göttingen的Max Planck研究人员使用了框架相机在靠近赤道的两个陨石坑上记录雾斑,同样是蒸汽形式水的指示。

在经历直接阳光的Ceres'表面上的冰沉积物被发现在长期地质期间不稳定。矮小的行星没有气氛,从而一旦它到达表面就在相对较短的时间内升华。这意味着它直接从冰到气态。在永久性在黑暗中的地方,因此非常寒冷,温度低于163摄氏度,冰可以在很长一段时间内存活。

“我们知道我们在月球的极地地区和地球汞的极地地区存在冰矿床,两者都没有大气。这些冰沉积物可以作为外部事件(彗星的影响)解释,“Nathues说。然而,“Ceres”杆附近的陨石坑含有可能是Ceres的Ice,即它主要来自Ceres本身,“Platz解释道。由于柏林自由大学研究的共同作者能够在模拟中表现出来,例如,最初创造了氧气火山口的影响可能已经爆破了表面下方的冰冷岩石并将其投掷为到目前为止。

出版物:T.Platz等人,“北部阴影区域的地表水 - 冰沉积物”,“自然天文学1,物品编号:0007(2016)DOI:10.1038 / S41550-016-0007