木星年齡暴露！灶神星和穀神星的隕石坑幫了大忙，揭示出重要線索

2023-03-31 22:49:58 1

科學家利用巖石上的隕石坑來確定行星表面的年齡。但是氣態行星的年齡是如何決定的呢？信不信由你，也許穿過火山口。

羅馬國家天體物理研究所的科學家說，小行星帶中最大的兩顆行星——灶神星和穀神星，可以幫助找出太陽系早期演化中木星何時開始形成。他們研究了模型中兩個小行星的隕石坑歷史——據說這兩個小行星是太陽系中最古老的隕石坑，這表明隕石坑的類型和分布在木星發展的不同階段表現出明顯的變化。

這項研究探索了一個假設，即兩個小行星中的一個或者全部是與木星同時形成的，並且對它們的隕石坑歷史的研究可以提供木星這個巨大行星誕生的信息。

研究小組的模擬過程描述了木星形成的三個階段:核心的初始積累，隨後是天然氣的快速積累。在接下來的幾個階段，當木星達到它的最終質量時，氣體的積累會變慢。在最後兩個階段，木星的引力開始影響越來越遠的物體。在每個階段，團隊模擬了木星如何影響太陽系內外的小行星和彗星的軌道，以及它們與灶神星或穀神星發生碰撞的可能性。

「我們發現木星的發展階段對撞擊速度和潛在撞擊源有很大影響，」研究小組的迭戈·特裡尼博士說。「當木星的核心接近臨界質量巖石時，它將導致圍繞灶神星和穀神星運行的小巖體的低速碰撞急劇增加，從而形成一個密集而均勻的隕石坑分布模式。這些「低速碰撞」可以幫助灶神星和穀神星聚集質量。一旦木星的核心形成，行星開始快速收集氣體，它會將更多的物體偏轉到與灶神星和穀神星的碰撞路徑上，撞擊變得更加活躍。儘管來自內太陽系的巖石物體是這一階段的主要衝擊物，但外太陽系與冰體碰撞的更高能量確實是最大的標誌。」

木星形成的第三階段因發生在3.8億至4.1億年前的晚期大爆炸而變得複雜。在此期間，大量來自外太陽系的富含有機化合物的物體被注入穿過巨型行星的行星軌道，並可能到達小行星帶。此外，木星被認為在這個時候已經在軌道上遷移，這導致了衝擊波對灶神星和穀神星的額外影響。

當美國宇航局的「黎明」號任務在2011年到達灶神星，然後在穀神星進行下一輪時，這個團隊將有機會確認他們的結果。黎明號將收集兩個小行星的結構和表面形態的信息，並發回隕石坑圖案的高解析度圖像。儘管這兩個小行星被認為彼此很接近，但它們卻大不相同。灶神星是一塊巖石，而穀神星被認為含有大量的冰。

「如果我們能看到一個潛在的強而均勻的隕石坑模式，它將支持這樣的理論，即這些小行星中的一個或兩個是在木星吸積的最後階段形成的，前提是它們沒有被隨後的猛烈轟炸所掩蓋，」託裡尼說。「有機物質的濃度將在黎明時測量，這可能為我們提供更多關於太陽系外富含有機物質的物體碰撞歷史的信息。」

科學小組在德國波茨坦舉行的歐洲行星科學會議上討論了他們的發現。

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Ceres，/sriz/；小行星編號:1穀神星)是火星和木星軌道之間的主要小行星帶中最亮的物體。它的直徑約為945公裡(587英裡)，是海王星軌道上最大的小行星。在太陽系天體的大小列表中排名第35位，它是海王星軌道上唯一被標記為矮行星的天體。穀神星由巖石和冰組成。據估計，它的質量佔整個主要小行星帶的三分之一。

穀神星也是主要小行星帶中唯一已知達到流體靜力學平衡的天體。從地球上看穀神星，它的星等在+6.7到+9.3之間，所以即使是最亮的，除非天空非常暗，否則它仍然太暗，肉眼無法直接看到。1801年1月1日，義大利人朱塞佩皮亞齊在巴勒莫首次發現了穀神星。最初被認為是一顆行星，在19世紀50年代，隨著越來越多的小天體在相似的軌道上被發現，它被重新歸類為小行星。

作者:universetoday

財政年度:楊野

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