一份新研究第一次探明了靈神星(Psyche)表面溫度的最高分辨率測量值,繪製出一張溫度分布圖,為美國太空總署(NASA)準備在2026年發送探測器去近距離探索這顆小行星的項目提供了重要信息。

靈神星是位於地球和木星軌道之間的小行星帶裏面的一顆M型小行星。這個小行星帶圍繞著太陽,形如一個甜甜圈,裏面有100多萬個天體,直徑從小到10米、大到946公里不等。

靈神星的直徑200多公里,是M型小行星裏面最大的一顆。M型小行星指的是金屬含量很高的小行星。按照目前所知,大部份行星的內核金屬含量都很高。科學家由此猜測,這類小行星可能是在太陽系形成的初期誕生以後,由於某些原因導致它們的地幔和地殼都脫落了,只剩下一個光禿禿的富含金屬的原始行星內核。

去年另一份研究公布這顆小行星幾乎全是由金屬鎳和鐵構成,也含有大量黃金和白金,質量大得驚人。福布斯的報道稱,這顆小行星上礦藏的價值高達一千萬兆(101⁹)美元。

靈神星與地球的距離介於1.8億~3.3億公里之間。相對於這麼遠的距離,這顆小行星是非常微小的一個天體。科學家只能通過這個天體發出的光線推測小行星上面的儘可能多的信息。

研究介紹說,來自某一個望遠鏡所觀測到的全部光線,只能作為圖像內的1個像素,以前的研究能夠繪製的圖像分辨率很低。這份研究第一次利用位於智利的阿塔卡瑪大毫米波陣列望遠鏡(ALMA),能夠同時獲得50個像素的數據。

這個望遠鏡陣列由66個射電望遠鏡構成。這份研究發現,66個望遠鏡組合起來相當於一個巨大的望遠鏡。望遠鏡越大,繪製出的圖像分辨率越高。這份研究拼湊出一個約有50個像素的圖像。每個像素代表的是靈神星上30公里X30公里的範圍。

即使只是溫度的信息,科學家也能從中推測出小行星的很多特點。例如,科學家從這顆小行星的熱慣量(thermal inertia)分析出不少線索。熱慣量是衡量物質熱惰性(阻止物理溫度變化)大小的物理量。

「熱慣量低通常意味著這個天體的表面有很厚的塵埃,熱慣量高意味著天體外部有較多岩石。」研究者之一加州理工學院的坎比奧尼(Saverio Cambioni)說。

研究數據證實,靈神星的熱慣量高於一般的小行星,說明它表面的物質密度大,或是導電性高。他們計算後認為,靈神星表面的金屬含量不低於30%,不過結合它表面光波較散的特點,研究人員推測上面的金屬物並不是固態成片的狀態,很可能是以金屬顆粒的形式分布在地表的岩石裏面。

不過這份研究提出,既然它表面金屬不是大片固態的形式,那它可能並不是前面提到的那種原始行星的內核,更可能是以前在較靠近太陽的軌道上誕生的一顆行星,後來在各種因素的作用下,移動到現在離太陽較遠的軌道上才穩定下來。

這份研究8月5日發表於《行星科學期刊》(The Planetary Science Journal)。#

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