科学家在谷神星上发现盐沉积物和有机化合物，可能是冰火山造成

　　最新研究发现，太阳系矮行星谷神星上的第三大陨石坑乌瓦拉（Urvara ），在其形成数百万年后至少有一次地质活动。
　　2月22日发表在《自然·通讯》杂志上的一项研究中，来自德国哥廷根马克斯·普朗克太阳系研究所 (MPS)、明斯特大学(WWU) 和印度布巴内斯瓦尔国家科学教育与研究所 (NISER) 的研究人员介绍了迄今为止对乌瓦拉陨石坑最详细的研究。
　　他们第一次评估了美国宇航局黎明号探测器最后阶段拍摄的图像，这些图像揭示了只有几米大小的地质结构。
　　黎明号探测器于 2015 年进入这颗矮行星的轨道，并对其进行了大约三年半的近距离研究。研究人员认为，与欧卡托（Occator） 陨石坑一样，乌瓦拉陨石坑可能是冰冻火山活动的现场。这项研究进一步证明谷神星地壳之下存在大规模含盐的海洋，其中一些今天可能仍然是液体。
　　崎岖的表面：在矮行星谷神星的表面上发现了许多巨大的、引人注目的陨石坑。（图片来源：MPS）
　　许多大陨石坑覆盖着矮行星谷神星的表面，谷神星是太阳系小行星带中最大的天体，直径约 960 公里。小行星带是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域。
　　这些陨石坑中最引人注目的可能是位于谷神星北半球的欧卡托。其内部的亮点在黎明号探测器接近谷神星时就已经清晰可见，结果证明这些亮点是地下盐水的残留物，直到最近的地质时期，这些盐水通过冰火山过程上升到地表。
　　在另一个名为厄谬泰特（Ernutet）的大陨石坑中，有证据表明有机化合物暴露在外，因此化学性质非常复杂。在这项最新研究中，由 MPS 领导的研究人员现在将注意力转向了乌瓦拉陨石坑。它位于南半球，是谷神星第三大陨石坑，直径170公里。
　　乌瓦拉陨石坑直径约 170 公里。多梯形的火山口壁围住了各种不同的地质结构。最突出的特征是距离火山口中心不远的约25公里长的山脉。（图片来源：MPS）
　　谷神星上的大型撞击结构使研究人员能够进入矮行星的更深层。MPS 的安德里亚斯· 纳森斯（Andreas Nathues）是研究的第一作者和黎明号相机团队的首席研究员。他说：＂事实证明，谷神星的一些大型陨石坑目前的地形和矿物组成是复杂而持久的地质过程改变了矮行星表面的结果。＂
　　需要高分辨率成像和光谱数据来尽可能准确地追踪这些过程。最精确的乌瓦拉陨石坑观测数据是在黎明号的扩展任务期间获得的：在最初设计为持续两年的主要任务结束后，剩余的燃料足以飞行更大胆和高度椭圆的轨道，将探测器带到距离谷神星地面 35公里的高度。在这一阶段，探测器拍摄了可以识别几米大小的结构的图像。
　　仔细观察乌瓦拉火山口内的山脉，在其南侧可以找到已被确定为盐沉积物的明亮物质。（图片来源：MPS）
　　乌瓦拉陨石坑的高分辨率图像揭示了地质上明显多样化的景观。多个阶梯状的火山口壁围绕着撞击盆地；距火山口中心稍远的最突出的特征是一条长约25公里，高约3公里的山脉。它的南侧是崎岖的悬崖，到处都是巨石——偶尔会有明亮的物质让人想起欧卡托陨石坑的著名亮点。此外，图像显示了一个很深的中央凹陷，表面非常光滑的区域，有些区域点缀着许多较小的圆形凹陷。
　　科学家的分析表明，陨石坑的不同区域有非常不同的年龄，年龄差高达一亿年。这表明，在陨石坑实际形成后很长一段时间内，这些地质过程仍在起作用。对于年龄差的研究，研究人员是计算了覆盖无大气天体每个表面的小陨石坑而得来的。因为较老的表面有更多的时间来＂积累＂来自其他较小的小行星的撞击，所以它们比年轻的表面有更多的陨石坑。此外，不同时间轰击强度的模型在确定确切年龄方面发挥了作用。
　　根据这些模型，乌苏拉陨石坑中最原始的区域大约有 2.5 亿年的历史。这一次撞击标志着陨石坑本身的形成。陨石坑内较年轻的表面包括广泛的光滑、黑暗区域，以及可能由地下气体逸出形成的凹坑。
　　黎明号使用相机系统的彩色滤光片拍摄的图像提供了有关撞击坑动荡过去的更多线索。这些图像可以得出某些表面反射到太空的可见光波长范围的结论，从而有助于推断它们的矿物成分。事实证明，明亮的材料是盐。黎明号上的 VIR 光谱仪的数据，也表明有机化合物与盐类一起沉积在中央山脉以西的斜坡上。以前从未观察到盐沉积物和有机化合物的这种组合。有机化合物的沉积物似乎也比较年轻。
　　科学家对于谷神星上有机物的起源和形成过程仍然并不十分清楚，这些有机物对谷神星的整体地质历史以及与天体生物学和可居住性的潜在联系具有重要意义。科学家们对于乌苏拉撞击坑发现的有机物的研究，或将帮助我们回答这些问题。目前，科学家正在利用光谱数据研究这些方面。
　　纳森斯说：＂总的来说，乌瓦拉陨石坑向我们展示了一幅我们尚未完全理解的非常复杂的画面，这为两种解释留下了空间。＂例如，形成乌瓦拉陨石坑的撞击可能将盐分从矮行星内部运送到地表。然而，一些证据表明，恰恰相反，是盐水从谷神星内部上升并开始进一步的过程。
　　无论确切的解释如何，目前的结果都强化了黎明号任务近年来绘制的谷神星矮行星的图景：一个地质活跃的天体，在其地壳下方不同深度的盐层延伸。这些可能与更早的也含有有机化合物的地下海洋有关。尽管谷神星离太阳很远，但由于溶解的盐分，这种盐水今天仍然可以在大约 40 公里深处的大型液体储层中存在。