亞利桑那大學領導的一項新研究表明，在這顆矮行星穀神星45億年的生命中，每年冰火山產生的物質平均足以填滿一個電影院。由UA行星科學家Michael Sori領導的這項研究，標誌著首次通過觀測計算出了低溫火山活動的速率，發現有助於解開穀神星失蹤山脈的謎團。2015年美國宇航局的“黎明”號宇宙飛船發現了這座3英里高的冰火山。從地質學角度看，這座山仍然很年輕，最多有2億年的歷史，這意味著，儘管它不再噴發，但在最近的過去它還是很活躍。
博科園-科學科普：阿胡納·蒙斯的青春和孤獨是一個謎，穀神星似乎不太可能休眠了很久，然後突然在一個地方爆發。但是，如果其他的冰火山在很久以前就從穀神星表面噴發出來，那麼現在這些火山在哪裡呢？為什麼阿胡納·蒙斯如此孤獨？Sori和合作者，包括UA的同事Ali Bramson和行星科學教授Shane Byrne，試圖回答這些問題。在去年發表的一篇論文中，推測隨著時間的推移，矮行星上古老火山的證據已經被一種被稱為“粘性鬆弛”的自然過程所抹殺。
穀神星，圖片：美國宇航局/噴氣推進實驗室
粘稠的物質，如蜂蜜或油灰，開始時可能是一團厚厚的東西，但隨著時間的推移，這些東西的重量會使它慢慢滲到更平坦的地方。在正常溫度和時間尺度下，岩石無法做到這一點，但冰卻做到了。由於穀神星是由岩石和冰組成的，所以Sori採用了類似於地球上冰川運動的理論，即矮行星上的岩層在自身重量下流動和移動。岩層的組成和溫度會影響它們放鬆到周圍景觀的速度。形成的冰越多，流動越快;溫度越低，流動越慢。儘管穀神星的溫度從未超過零下30華氏度，但其表面的溫度卻在不斷變化。
穀神星的兩極非常冷，如果從一座冰山開始，它是不會鬆軟的，但赤道地區足夠暖和，一座冰山可能會在地質時間尺度上鬆軟。計算機模擬表明，Sori的理論是可行的。在穀神星兩極的冷凍火山模型保持著永久的冰凍狀態。在這顆矮行星的其他緯度上，模型火山開始時是又高又陡，但隨著時間的流逝，它們變得越來越短，越來越寬，越來越圓。為了證明計算機模擬在現實中已經實現，Sori仔細研究了“黎明”號宇宙飛船的地形觀測，發現了與模型相匹配的地形。“黎明”號宇宙飛船自2015年開始繞穀神星軌道運行。
在這100萬平方英里的穀神星表面，Sori和他的團隊發現了22座山，包括阿胡納蒙斯山，這些山看起來和模擬的預測完全一樣。雖然它很古老，也被撞擊過，但是極地山，被稱為亞莫爾蒙斯山，和阿胡納蒙斯有著相同的整體形狀。它比它的高寬5倍，因此寬高比為0.2。穀神星上其他地方發現的山脈有較低的縱橫比，正如模型預測的那樣:它們比它們的高要寬得多。通過將真實的山脈與模型山相匹配，Sori能夠確定其中許多山脈的年齡。火山的體積是通過研究其地形來估計的，通過結合年齡和體積，Sori的團隊能夠計算出穀神星上的低溫火山形成的速度。
發現每5000萬年就會有一座火山形成，這意味著每年平均有超過13000立方碼的低溫火山物質——足夠填滿一個電影院或4個奧運會大小的游泳池。這比我們在地球上看到的火山活動要少得多。在地球上，岩石火山在一年內會產生超過10億立方碼的物質。穀神星上的火山噴發除了生產力較低之外，比地球上的火山噴發要溫和得多。與火山爆發不同的是，低溫火山創造出了類似於熔岩穹丘的冰狀物質：低溫岩漿，一種由岩石、冰和其他揮發物(如氨)組成的含鹽混合物——從火山中滲出並在表面凍結。穀神星上大多數曾經強大的低溫火山很可能就是這樣形成的，然後就消失了。
穀神星上低溫火山爆發的原因仍然是一個謎，但未來的研究可能會找到答案，因為隨著探測器飛過，在太陽系的其他天體上也發現了冰火山的跡象。穀神星是第一個在軌道上運行的低溫火山體，但是木衛二和土衛二，木星和土星的衛星，很可能是低溫火山作用的候選，冥王星和它的衛星卡戎。木衛二之所以特別有趣，是因為它被認為有液態海洋被困在厚厚的冰殼下面，一些科學家認為這些冰殼上佈滿了冰火山。木衛二和穀神星之間可能有相似之處，但我們需要在確定之前將下一個任務發送到那裡。當科學家們探索太陽系中其他潛在的低溫火山星體時，看看穀神星是如何比較的將會很有趣，其研究發表在《自然天文學》上。
博科園-科學科普｜參考期刊文獻 :《自然天文學》（Nature Astronomy）｜研究/來自：亞利桑那大學，DOI：10.1038 / s41550-018-0574-1
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