谷神星表面富含碳的证据

西南研究院领导的一个团队得出结论，矮行星谷神星的表面富含有机物。美国宇航局黎明号宇宙飞船的数据显示，谷神星表面的碳含量可能是地球上发现的大多数富含碳的原始陨石的几倍。

“谷神星就像一个化工厂，”SwRI的西蒙尼马奇博士说，他是今天发表在《自然天文学》上的这项研究的主要作者。“在太阳系的天体中，谷神星具有独特的矿物学特征，其近地表碳含量高达20%。我们的分析表明，富碳化合物与岩石-水相互作用的产物密切混合，如粘土。"

据信谷神星发生在大约46亿年前，在我们太阳系形成之初。黎明数据先前显示了水和其他挥发物的存在，例如来自氨的铵，氨现在是高浓度的碳。这种化学反应表明谷神星是在寒冷的环境中形成的，可能在木星轨道之外。这颗巨大行星轨道上的后续振动将把谷神星推到它目前在火星和木星之间的主要小行星带中的位置。

“通过这些发现，谷神星在评估太阳系中有机物种的起源、进化和分布方面发挥了关键作用，”Marchi说。“人们不得不怀疑这个世界是如何驱动有机化学途径的，以及这些过程如何影响像地球这样的大行星的组成。”

地球物理、成分和基于黎明数据的碰撞模型表明，谷神星部分分化的内部已经被流体过程改变。道恩的可见光和红外测绘光谱仪已经表明，谷神星表面的整体低反照率是岩石-水相互作用产物(如层状硅酸盐和碳酸盐)和大量光谱中性黑化剂(如称为磁铁矿的氧化铁)的结合。

因为道恩的伽马射线和中子探测器将磁铁矿的质量限制在几个百分点，数据显示还有另一种黑化剂，可能是无定形碳，一种富含碳的有机物。有趣的是，在一个31英里宽的名为Ernutet的陨石坑附近也发现了特定的有机化合物，这进一步支持了有机物在谷神星浅层地下的广泛存在。

新的研究还发现，谷神星上地壳的50%至60%可能与原始碳质球粒陨石具有相似的成分。这种物质与含碳小行星的污染相容，这种可能性得到了谷神星破碎表面的支持。

“我们的研究结果表明，富含碳的超材料或谷神星中的碳集中在地壳中，”Marchi说。“这两个潜在的情景非常重要，因为谷神星的矿物成分表明，世界各地的岩石蚀变事件可能为有机化学提供有利条件。”

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