一顆矮行星被認為其骯髒的表面混有一些冰，其溫度可能比我們想像的要涼爽得多。
穀神星——太陽系中最大的天體之間的皮帶和– 地殼可能由 90% 以上的水冰組成。如果是這樣的話，這個佈滿坑坑洼窪、傷痕累累的物體可能會有一個，以及它們完全凍結時的樣子。
“我們認為穀神星表面附近有很多水冰，而且隨著你越來越深入，它的冰度會逐漸減少，”行星地球物理學家邁克·索里說美國普渡大學博士。
穀神星于 1801 年首次被發現，因其在太陽系中的位置而有時被稱為小行星。但它是足夠大且球形被歸類為矮行星，就在冥王星大小的一半。
這也是一個非常有趣的怪人。它是唯一一顆比海王星更接近太陽的矮行星，上面散佈著亮點這可能是其表面存在冰火山的證據。
所以那裡可能至少有一些水，但是有多少呢？之前根據表面的隕石坑估計，該數量不會超過 30%。
這是因為，如果表面是水冰，科學家認為它會隨著時間的推移逐漸變形，變得更光滑、更淺。當美國宇航局的黎明號宇宙飛船，它發現了輪廓分明的隕石坑，與研究人員在穀神星是否結冰時所看到的預期不一致，因此他們做出了相應的估計。
“人們過去認為，如果穀神星非常冰冷，隨著時間的推移，隕石坑會迅速變形，就像地球上流動的冰川，或者像粘稠的流動蜂蜜一樣。然而，我們通過模擬表明，如果只混合一點固體岩石，穀神星上的冰可能比之前預測的要堅固得多，”說索里。
普渡大學行星科學家伊恩·帕默洛領導的團隊利用黎明號任務的數據和冰冷世界的計算機模擬，試圖調查這一假設是否正確。
他們發現，只需要在冰中混入一點點泥土，就能使其結構保持足夠的完整性，以保持清晰的隕石坑。
“即使是固體也會在很長的時間內流動，而冰比岩石更容易流動。隕石坑有很深的碗，會產生高應力，然後放鬆到較低的應力狀態，通過固態流動導致較淺的碗，”帕默洛解釋。
“我們的計算機模擬解釋了一種新的方式，即冰只混有一點點非冰雜質就可以流動，這使得富含冰的地殼即使在數十億年的時間裡也幾乎不會流動。因此，我們可以獲得富含冰的穀神星，它仍然與觀察到的缺乏隕石坑弛豫相匹配。我們在這些模擬中測試了不同的地殼結構，發現表面附近冰含量高的漸變地殼隨深度逐漸降低到較低的冰是限制穀神星弛豫的最佳方法。隕石坑。”
研究人員認為，這顆矮行星的地殼 90% 以上可能是水冰，這為我們了解冰覆蓋的海洋世界提供了一些線索。太陽系中有很多這樣的衛星，包括木星衛星並且可能, 克朗衛星和，以及可能的天王星衛星。
這些衛星有一層厚厚的冰殼，冰殼下面有一片液態水海洋，被認為是由月球和行星之間的引力相互作用產生的熱量維持的。
穀神星不繞行星運行，這意味著沒有潮汐活動來保持其內部溫暖。研究人員說，任何曾經在那裡晃動過的海洋都會被完全凍結。
“我們對這一切的解釋是，穀神星曾經是一個像木衛二一樣的‘海洋世界’，但有一個骯髒、泥濘的海洋，”索里 說。 “隨著時間的推移，泥濘的海洋結冰，形成了冰殼，其中夾有一些岩石物質。”
如果是這樣的話，這意味著海洋世界可能與我們想像的有很大不同。此外，NASA此前也曾向穀神星發射過一艘航天器。它可能會再次這樣做——矮行星可能的冰凍海洋世界狀態使其成為一個非常有趣的研究目標。
“對我來說，這一切中最令人興奮的部分是，如果我們是對的，我們有一個距離地球非常近的冰凍海洋世界。穀神星可能是與太陽系外的海洋冰冷衛星進行比較的一個有價值的點，比如木星的衛星歐羅巴和木星的衛星歐羅巴。的衛星土衛二”索里 說。
“因此，我們認為，穀神星是宇宙中最容易到達的冰凍世界。這使其成為未來航天器任務的絕佳目標。”
該研究發表於自然天文學。
