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矮行星表面,坑坑洼洼,罪魁祸首是喷冰的火山?

时间:2023-08-07 21:00 来源:网络 作者: 菜叶

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矮行星表面,坑坑洼洼,罪魁祸首是喷冰的火山?

插图:上图显示了冰与火之山的源头:youtube。

低温火山作用在谷神星的整个历史中都存在,但是这种长期的运动并没有像地球上的标准火山作用那样对矮行星表面产生深远的影响。

矮行星表面,坑坑洼洼,罪魁祸首是喷冰的火山?

插图:我们可以在谷神星表面看到著名的阿休曼山。阿休曼山被认为是一座低温火山。来源:spaceanswers;黎明相机的照片由美国航天局/加州理工学院喷气推进实验室/加州大学洛杉矶分校/国会议员/德国航天中心/国际开发协会提供。

发表在《自然天文学》上的一篇题为《地形学揭示谷神星的低温火山速率》的新论文称,在谷神星的整个历史中,冰火山一直在喷发,但这种持续的活动并没有像地球上的标准火山活动那样对矮行星表面产生深远的影响。低温火山喷发液态或气态挥发物,如水、氨或甲烷,而不是像我们在地球上看到的火山那样喷发熔融岩石。盐水可能是谷神星低温熔岩的主要成分。

亚利桑那大学月球和行星实验室的迈克尔·索利是本文的第一作者,行星科学研究所的高级科学家汉娜·泽默是第二作者。

美国宇航局的黎明号宇宙飞船继续围绕谷神星飞行。与地球等类地行星上的常规火山活动相比,谷神星提供了最好的机会来测试外层空系统中天体上低温火山活动的重要性。

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插图:上图显示了黎明号宇宙飞船的来源:美国宇航局。

“黎明一到,人们就对在谷神星发现低温火山非常感兴趣,因为热模型预测了它们的可能存在。阿休曼山是一个很好的选择。”塞曼说:“基于对道恩相机拍摄的图像和地形数据的分析,我进行了一次全球搜索,发现了另外31个大型熔岩穹丘。”很难证明它们是火山,因为它们比阿瓦那蒙斯山还要古老,而且表面覆盖着陨石坑。在这项研究中,我们可以用数字模型来比较山脉的形状。如果它们是由冷熔岩构成的,那么随着时间的推移它们应该如何变得松散。这加强了它们的火山特征,使我们能够将它们与其他星球上的火山活动进行比较。"

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2011年7月,美国宇航局的黎明号宇宙飞船抵达巨型小行星灶神星。来源:spaceanswers;美国宇航局/加州理工学院喷气推进实验室

有限元模型用于分析黎明图像,以显示谷神星在其整个地质历史中经历的低温火山作用。它的平均地表挤压速率约为每年10,000立方米,比类地行星上的玄武岩火山作用低几个数量级。

“我们测量了22个熔岩穹丘的高度和直径,并计算了每个熔岩穹丘的长宽比和体积。让我们假设它们都像最年轻的阿休曼山,一开始很陡。然后,我们使用粘性松弛数值模型来计算它们变平到当前形状所需的时间。”西摩说。“这使我们能够确定大多数熔岩穹丘的大致年龄。我们用其他约束条件交叉检查了模型年龄,并近似了过去10亿年中熔岩穹丘形成的速度。以熔岩穹的体积和谷神星的形成速度,我们可以直接将它们与其他行星进行比较。”

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插图:上图显示了阿休曼山的源头:物理

“考虑到谷神星有多小,以及它形成后冷却的速度有多快,在地表上只发现一两个可能的低温火山是令人兴奋的。塞曼说:“识别大量可能是低温火山的特征将表明火山活动的悠久历史一直延续到今天,这非常令人兴奋。”。“谷神星是一个应该‘死亡’的小世界,但这些新结果表明它可能不是。在Ceres上看到这么多潜在低温火山活动的证据,也增加了外层太阳系较大的冰卫星上低温火山活动的讨论的分量,因为低温火山活动在外层太阳系可能更强烈。”

珍玛·拉文德

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