穀神星有地下鹹水海洋 或許能孕育生物

穀神星歐卡託隕石坑,有特異的反光,被發現是鹽水乾涸後的結果,這意位着星球之下有一個鹽水海洋。(圖/NASA)

位在火星之外、木星之內的穀神星(Ceres),曾經被認爲是一顆相當原始的岩石小星球。但是天文學家分析太空探測器曙光號 (Dawn)回傳的資料卻揭示,這顆矮行星竟有一個地下鹹水海洋。

科學警報(Science Alert)報導,1801年,義大利天文學家皮亞齊神父(Giuseppe Piazzi)發現了穀神星,成爲第1個被發現的小行星,也是小行星帶當中,最大的小行星。現在的天文分類將它歸爲矮行星。

原本我們對穀神星的所知大概就是如此了,但是2015年,曙光號抵達穀神星附近,並且進行爲期3年的觀測,尤其是對星球表面的歐卡託隕石坑(Occator)進行特別觀測,因爲這個有着2000萬年曆史的撞擊,有奇怪的異常反光亮點(faculae),顯然它的成份很不尋常。後來科學家確定,這些閃亮的物質,是碳酸鈉鹽類,這就特別有意思了,會如此反光的鹽類,很可能是鹽水蒸發後的結晶。

如果這些鹽類是水份蒸發的結果,就意味着它曾經是液態水。在地球,碳酸鈉會在海洋深處的熱液噴口附近,那裡雖然不見陽光,但是因爲海底地熱供應的能量,使得熱泉噴口有着豐富的生命,同樣的事情也可能在地球之外發生。

在《自然》雜誌上發表的一系列論文顯示,有幾個令人信服的證據,都指向穀神星或許有地熱,也有地下海洋。

根據曙光號發掠穀神星期間收集到的重力變化,發現在隕石坑上空的地質密度明顯下降,也就顯示坑下可能就深層鹽水。

研究人員比對穀神星的重力數據,與地質形狀數據,發現的穀神星的地殼是相當多孔的,但孔隙率隨着深度減小,可能作爲岩石與鹽類的混合。

儘管火山口大約有2000萬年的歷史,但有證據表明,火山口上的鹽類年輕得多。高分辨率圖像表明,穀神星有冰火山,並且在200萬年前就已經相當活躍,在撞擊產生的熱量消散的幾千年之後,這表明鹽水海洋在很深的地底。

另一項發現又支持了地下海洋的說法,以光譜儀分析穀神星的亮斑,發現了稀有礦物「水滷石」(Hydrohalite)的存在,它是水合形的鹽類結晶,是在液態水被迅速脫水的結果,根據研究小組的計算,出現的時間在幾十至數百年之內。

科學家推測歐卡託隕石坑的歷史:首先,某個隕石撞擊穀神星,衝擊造成的高熱,融化了星球的冰層形成 大量的水,這些鹽水改變了火山口內部的地形,變成水池,同時,隕石造成的破口,使地底的鹽水持續向上噴發,變成冰火山或叫做噴泉,這些鹽水在乾涸後變成高度反光的鹽層。

顯然穀神星比我們所知道的要陌生得多,比我們原本以爲的更復雜,這個星球很可能與其他的太陽系衛星一樣,有着神秘的地下海洋世界,我們先前已知的地下海洋分別是木衛二(歐羅巴Europa )、木衛三(加尼美德 Ganymede)、木衛四(卡利斯托Callisto )、土衛二(恩希拉達斯Enceladus ),土衛六(泰坦Titan )和土衛一 (密馬斯Mimas ),以及矮行星的冥王星。

新發現帶來更多的謎,包括穀神星的形成方式,地下海洋如何情況、如何保留足夠的熱量來支撐地下海洋?NASA最近提出一項穀神星的新任務,將在2023年行星科學十年調查中提出。希望能派出一輛漫遊車到穀神星,甚至進行「樣品返回任務」,新的發現將會使穀神星調查變得愈來愈有趣。