黎明号成为揭示谷神星迷雾的明灯
图解：这张全地图显示出谷神星表面较明显的的光泽，其中包含了超出人类视觉范围的红外波长。图源：NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
就在几年前，哈勃太空望远镜从数百万英里外拍摄到的谷神星地图是有史以来分辨率最高的，但仅仅只能看到大约20英里(32公里)大小的特征。而在今天，美国国家航空航天局的黎明号航天器刚刚公布了它在离地表仅240英里(385公里)的轨道上拍摄的图像，由此我们现在可以分辨出谷神星上小到115英尺(35米)宽的特征。我们过去所发现的这个领域，不仅有点类似于我们的月球，布满中小型陨石坑，更多的是有大量的未解之谜，包括缺乏大型陨石坑，并且有奇怪的白色亮斑沿着表面分布在不同的地点，其地壳的化学组成更是五花八门。
但最新公布的数据解开了许多谜团，而且结果相当惊人。除了摄影机，黎明号探测器上还有许多精密的仪器，它们对颜色差异、分子的存在或缺少、伽马射线的发射等等都很敏感。以下是我们刚刚发现的三个重点，每一个都说明了科学是一个循序渐进的过程，总会有新的知识来回答新的问题。
图解：这张由美国国家航空航天局黎明号探测器拍摄的图片显示了明暗对比点。这样的视角可以突出谷神星表面细微的颜色差异。在这张图片中，奥卡托陨石坑的亮点以增强的颜色呈现。图源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI/LPI
- 奥卡托陨石坑内部的超亮斑
早在去年12月，我们就知道谷神星奥卡托环形山中的白色亮斑的主要成分是盐，但为什么这些点如此明亮和独立仍是一个谜。这些盐滩比谷神星表面的其他地方都要亮，甚至比其他的白点都要亮，它们反射的阳光比其他任何地方都要大得多，且只存在于这个陨石坑的底部。
这组新的数据给出了一个奇妙的解释：我们所看到的明亮的盐滩，它们位于一个穹顶状区域的最顶部，海拔比迄今为止该领域所探测的任何其他地方都要低。奥卡托陨石坑深4公里(2.5英里)，这些盐起源于中心顶部就是一个极具启发性的特点，它们只出现在少数几个独立的沉积地点。
一个撞击器——就是造成陨石坑的那个——激发了地表以下的挥发物和水。矿物质溶解在水中，当水蒸发/升华时，盐就留下来了。
造成陨石坑的撞击现象在陨石坑的底部留下了可乘之机，而一种地质特征，某种未知类型的喷发，则利用这个机会沉积盐类。
又或者，岩溶裂隙、穹顶裂缝和坑壁条纹都指向发生的地质活动，可能是地下的冰/水上浮并留下了盐沉积的痕迹。
针对这个陨石坑的地质年代测定法需要更好的测绘，和改进对坑壁、地面和穹顶的几何分析，这将有助于我们确定哪种解释是最合理的。
图解：这张彩色的谷神星全球地图是由马赛克成像的。图源：NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
- 谷神星可能存在地下冰，但只在两极
黎明号上有一个仪器——伽马射线和中子探测器(GRaND)——它从12月开始从谷神星获取数据。伽马射线和中子是从宇宙射线与谷神星上的矿物相互作用之处放射出来的。在谷神星的大部分表面，它证实了有碳基和硅基矿物的存在，且中子的数量大致相同，这就是证据。但是极地地区(包括北极和南极)的中子比其他所有地方都要少，这表明在这些高纬度地区有更多的氢。
图解：这张图显示了谷神星北半球的一部分，以及NASA黎明号探测器上的伽玛射线和中子探测器(GRaND)获得的中子计数数据。图源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/ASI/INAF
当然，氢是组成水的关键成分。但是在两极的任何地方都看不见水，这表明它可能是以地表水的形式存在，很可能就在谷神星表层物质的顶部一米(3英尺)内。随着未来继续会有来自GRaND的数据，我们应该能够确定这些地点水的存在形式和丰度。“我们的分析将验证一个长期以来的预测，即水冰可以在谷神星寒冷、高纬度的地表下存在数十亿年。”GRaND仪器的负责人汤姆·佩特曼(Tom Pettyman)如是说。
图解：图片拍摄于Oxo陨石坑。图源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
- 谷神星上第二亮的陨石坑Oxo是唯一有地表水的地方
这个9公里(6英里)宽的小陨石坑很可能非常年轻，因为水冰在阳光下应该只能升华几百万年，显然比这个世界的寿命短得多。几乎所有陨石坑的地表水都枯竭了，所以该陨石坑要么是才形成的的陨石坑，要么是山体滑坡导致这些水暴露出来。未来的分析应该能够揭示表面上是否还有其他水冰存在（密度低于现已发现的水冰密度），以及测定这是否是纯水冰,还是与矿物质结合的结晶水，这会使他们比起原有结构更加稳定来抵抗升华的进行。
图解：奥卡托陨石坑直径57英里(92公里)，深2.5英里(4公里)，是谷神星上最明亮的区域。图源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI
谷神星是小行星带中最大的天体，正如黎明号所展示给我们的，它与我们测绘的另一颗小行星——灶神星有很大的不同。正如黎明号的代表人卡罗尔·雷蒙德所说:“我们很高兴能公布这些美丽的新图像，尤其是奥卡托陨石坑，它说明了谷神星表面过程形成的复杂性。现在我们可以在高分辨率下看到谷神星神秘的亮斑、表面矿物和形态，我们正忙着找出是什么样的经历形成了这颗独特的矮行星。通过比较谷神星和灶神星，我们将获得关于早期太阳系的新见解。”也许还有更大的谜团有待这次任务来解开。
作者: Ethan Siegel Senior Contributor
FY: 诺诺
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