穀神星,那顆小行星帶中最大的星體

在火星軌道和木星軌道之間存在著數十萬顆大小不等、形狀各異的小行星,天文學把這個區域稱為小行星帶,在小行星帶中,最大的星體就是穀神星。

穀神星,那顆小行星帶中最大的星體

穀神星(Ceres)是小行星帶中已知最大的星體,也是太陽系五顆矮行星中最小的、唯一位於小行星帶的矮行星。

穀神星,那顆小行星帶中最大的星體

穀神星(左下)與月球、地球大小之比

穀神星的直徑大約為950km,約為月球直徑的27%;質量大約是月球質量的4%,佔整個小行星帶質量的三分之一。

穀神星,那顆小行星帶中最大的星體

小行星帶質量分佈

穀神星的發現需歸功於提丟斯-波得定則(Titius-Bode law),這是關於太陽系中行星軌道的一個簡單的幾何學規則。

即太陽到行星距離(單位:AU)D=(3*2^m+4)/10,m取-∞,0,1,2,3……

這個公式非常試用於當時已知的六大行星(即水星、金星、地球、火星、木星、土星),後來在19.6的位置上(即數列中的第八項)發現了天王星,從此,人們就對這一定則深信不疑。根據這一定則,在數列的第五項即在火星和木星之間距太陽2.8天文單位的位置上也應該對應一顆行星,只是還沒有被發現。於是,許多天文學家和天文愛好者便以極大的熱情,踏上了尋找這顆新行星的征程。

穀神星,那顆小行星帶中最大的星體

1801年,天文學家在這個距離上發現了一顆新天體,被命名為穀神星,可惜它的個子太小了。此後,天文學家們又在這個距離附近發現許多小行星,這就是所謂的小行星帶。作為第一顆被發現的小行星(小行星編號:1 Ceres),穀神星最初被認為是一顆行星,後來被重新歸類為一顆小行星,2006年將其歸類為矮行星。

穀神星,那顆小行星帶中最大的星體

穀神星很可能具有岩石內核,地幔層包含大量冰水物質,初步推測水佔穀神星體積的50%,質量的23%。穀神星冰幔可能曾經是一片地下海洋,而生命存在需要的3個基本條件——液態水、能量來源和一些化學成分(碳、氫、氮、氧、磷和硫等),穀神星可能都有。

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穀神星構成

為探索小行星帶的穀神星與灶神星,NASA於2007年9月發射了黎明號探測器,並於2015年3月進入穀神星軌道,開啟對穀神星的探測之旅。

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穀神星上一個高約5000米的金字塔狀山丘

穀神星的表面較為暗淡,點綴有超過許多個亮斑,當中最顯著的亮斑在奧卡託級隕石坑(the Occator Crater)附近。2017年,通過紅外光譜成像光譜儀的分析,證實為由大量的碳酸鈉和較少量的氯化銨等組成。

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在查找資料的時候,看見了一個比較有意思的附註,讓大家看一下。

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