研究人員使用了來自NASA黎明的黎明任務,發現矮星谷的內部有機材料儲層的新證據。
他們的研究基於2017年Ceres Ernutet火山口附近有機化合物的最初發現。這些化合物以前被認為是由彗星或小行星影響沉積的,現在被認為是內源性的,這意味著CERES具有能夠支持生物學過程的內部能源。這一啟示強調了CERES在太陽系中的重要機構的作用,對未來的太空探索和對生活支持環境的研究具有潛在的影響。
穀神星的探索與發現
六年前,NASA的Dawn Mission將其最終信號發送給了地球,結束了對小行星帶中兩個最大物體的Ceres和Vesta的探索。從那時起,Ceres(一個具有地質活動跡象的水矮星球)仍然是有關其起源和進化的科學辯論。
現在,使用黎明任務數據和高級分析技術的研究人員(IAA-CSIC)的研究人員領導的一項研究發現了11個新區域,提示存在有機材料的內部儲層。這些發現,發表在行星科學雜誌,為地球隱藏的化學反應提供寶貴的見解。
對穀神星上有機化合物的新見解
2017年,黎明航天器檢測到北半球Ceres的Ernutet火山口附近的有機化合物,引發了有關其來源的問題。一種理論表明,這些化合物是通過有機富含有機彗星或小行星的最新影響提供的。然而,這項新研究探討了一種不同的可能性:在CERES本身內形成的有機材料,並保存在免受太陽輻射保護的儲層中。
IAA-CSIC的研究人員和該研究的主要作者Juan Luis Rizos解釋說:“這一發現的意義在於,如果這些是內源性材料,它將證實可以支持生物學過程的內部能源。”
太陽系曙光的潛在見證人
直徑超過930公里,銅綠是主要小行星帶中最大的物體。這個矮人星球與行星具有某些特徵,但不符合行星分類的所有標準 - 被公認為是地球之後內部太陽系中最富含水的物體,將其放置在具有潛在天體學意義的海洋世界中。
此外,由於其物理和化學特性,CERES與富含碳化合物的隕石相關:碳質軟管。這些隕石被認為是大約46億年前形成太陽系的材料的殘餘物。
Rizos(IAA-CSIC)說:“ Ceres將在未來的太空探索中發揮關鍵作用。它的水以冰為冰,可能是水面以下的液體,使其成為資源探索的有趣位置。” “在太空殖民化的背景下,穀神星可以作為將來任務的中途停留或資源基礎火星或超越。 ”
高級研究技術和未來的前景
為了探索這些有機化合物的性質,該研究採用了一種新穎的方法,允許對CERES表面進行詳細檢查,並以最高可能的分辨率分析有機材料的分佈。
首先,該團隊應用了光譜混合物分析(SMA)方法(一種用於解釋複雜光譜數據的技術),以表徵Ernutet火山口中的化合物。使用這些結果,他們系統地掃描了穀神星的其餘部分,並從黎明航天器的框架攝像頭2(FC2)中使用了高空間分辨率圖像。該儀器提供了高分辨率的空間圖像,但分辨率低。這種方法導致鑑定了11個新區域,其特徵表明存在有機化合物。
這些區域中的大多數位於Ernutet的赤道區域附近,在那裡,它們比以前在火山口中鑑定的有機材料更容易暴露於太陽輻射。長時間暴露於太陽輻射,太陽風可能解釋了檢測到的較弱的信號,因為隨著時間的推移,這些因素會降低有機材料的光譜特徵。
接下來,研究人員使用黎明航天器的Vir Imaging光譜儀對候選區域進行了深入的光譜分析,該光譜儀提供了高光譜分辨率,儘管比FC2攝像頭低的空間分辨率。來自兩種儀器的數據的組合對於這一發現至關重要。
在候選人中,Urvara和Yalode盆地之間的一個區域在有機材料方面最有力的證據脫穎而出。在該區域,有機化合物分佈在產生這些盆地的影響過程中材料的彈出形成的地質單位中。
Rizos(IAA-CSIC)澄清說:“這些影響是最暴力的穀神星經歷的,因此該材料必須比其他盆地或隕石坑彈出的材料更深的區域。” “如果確認有機物的存在,它們的起源毫無疑問,這些化合物是內源物質。”
這些發現得到了意大利合作者在科學上發表的一項相關研究的支持,他們也參與了這項工作。通過實驗室實驗,小組證明,在太陽輻射下,有機化合物的降解比以前估計的要快。鑑於檢測到的數量和觀察到的降解水平,研究表明,有機材料必須大量存在於Ceres表面下。
“在如此遙遠且看似惰性的位置(如Ceres)中,有機儲層的想法增加了可能在其他太陽系身體上存在類似條件的可能性。毫無疑問,新的探針將在不久的將來重新審視Ceres,我們的研究將是這些任務的觀察策略的關鍵,”該論文的首席作者總結說。
參考:
在Cercises上有機富裕地區的新候選人行星科學雜誌。
二:10.3847/psj/ad86ba
瑪麗亞·克里斯蒂娜·德·桑克斯(Maria Cristina de Sanctis),朱塞佩·阿·Baratta(Giuseppe A. Baratta),約翰·R·布魯卡托(John R. Pagnoscin,瑪麗亞。 Elisabetta Palumbo,Giovanni Poggiali,Ciprian Popa,Andrea Raponi,CarlottaScirè,Giovanni Strazzulla和Riccardo Giovanni Urso,2024年9月25日,科學進步。
二:10.1126/sciadv.adp3664