环形山中亮黄色的沉积物为谷神星的低温火山史提供了新的证据

康萨斯环形山（Consus Crater）中亮黄色的沉积物为谷神星的低温火山历史提供了新的证据，重新引发了关于这颗矮行星是在小行星带形成还是迁移到那里的争论。证据显示，矮行星谷神星可能是在小行星带形成的，而不是从太阳系外迁移到那里的。

谷神星是小行星带中最大的天体，它绝非一块在太空中漂流的静态岩石。 它复杂的地质和低温火山活动暗示着它绵延数十亿年的活跃历史。 资料来源：NASA/JPL

发表在《地球物理研究杂志》（Journal of Geophysical Research）上的一项研究表明，在康萨斯环形山（Consus Crater）发现的明亮、富含铵的沉积物支持了这种可能性： 行星》上发表的一项研究，该研究由位于哥廷根的马克斯-普朗克太阳系研究所（MPS）的一个研究小组完成。

研究小组分析了美国国家航空航天局（NASA）黎明号（Dawn）太空探测器的数据。 一些科学家认为，只有在太阳系外才稳定的冷冻铵在谷神星的形成过程中发挥了作用，这意味着这颗矮行星的起源地远离其目前的位置。 然而，新的研究提出了另一种解释：康萨斯环形山中富含铵的物质，就像谷神星上其他明亮的沉积物一样，可能是通过该行星独特的低温火山活动被带到地表的。

矮行星谷神星在小行星带中非常突出。 它的直径约为960公里，是火星和木星之间最大的天体。 与大多数较为简单的邻近小行星不同，谷神星拥有极其复杂多样的地质结构，暗示着其跨越数十亿年的动态历史。

美国国家航空航天局的"黎明"号太空探测器在2015年至2018年期间对谷神星进行了探索，发现了持续低温火山活动的有力证据。 几个撞击坑中有明亮的淡白色盐沉积物，据信是数十亿年来从地幔和地壳之间的地表下层上升的含盐液体的残留物。 最近对康萨斯撞击坑的分析揭示了类似的明亮沉积物--有些还带有淡黄色调--为了解地球的地质演变提供了新的视角。

康萨斯陨石坑位于矮行星谷神星的南半球。 其内部最引人注目的结构是位于东半部的一个较小的陨石坑（"底坑"）。 康萨斯陨石坑中央耸立着一座平坦的山峰。 图片来源：MPS

康纳斯环形山位于谷神星的南半球。 它的直径约为 64 公里，并不是这颗矮行星上特别大的撞击坑之一。 黎明号的科学摄像系统是在MPS的领导下开发和建造的，它拍摄的图像显示，环形陨石坑壁高出坑底约 4.5 公里，部分向内侵蚀。 它包围着一个较小的陨石坑，面积约为 15 千米 x 11 千米，占据了康萨斯陨石坑底部的东半部。 淡黄色的明亮物质仅在较小的陨石坑边缘和稍偏东的区域发现，呈孤立的斑点状。

对照相系统和可见光红外光谱仪数据的新分析表明，康萨斯环形山的淡黄色亮物质富含铵。 在蛛丝马迹中，这种化合物与氨的区别在于多了一个氢离子，在谷神星表面以富铵矿物的形式几乎无处不在。 过去，科学家们认为，这些矿物只有在太阳系外缘寒冷的环境中与铵冰接触后才能形成，因为在那里冰冻的铵长时间保持稳定。 在靠近太阳的地方，铵会迅速蒸发。 因此，他们推断谷神星一定是在太阳系边缘形成的，后来才"搬迁"到小行星带。 目前的研究首次显示了铵与来自谷神星内部的盐之间的联系。 研究小组认为，这颗矮行星的起源不一定在太阳系外。 谷神星也可能是小行星带的真正原生星。

这里标注为"yBM"的黄亮物质只出现在较小陨石坑的边缘及其东部附近。 资料来源：MPS

研究人员推测，谷神星最初的组成部分中已经含有铵的成分。 由于铵不与谷神星地幔中的典型矿物质结合，它逐渐积聚在矮行星地幔和地壳之间的一层厚厚的盐水中。 低温火山活动导致富含铵的盐水在数十亿年的时间里反复上升，其中所含的铵逐渐渗入谷神星地壳的大型植硅体中。 植硅酸盐的特点是具有层状晶体结构，在地球上也很普遍，例如在粘土中。"谷神星地壳中的矿物质可能像海绵一样在数十亿年中吸收了铵，"本次研究的第一作者、黎明号摄影小组的前首席研究员、MPS科学家 Andreas Nathues 博士解释说。

有很多证据表明，地壳深层的铵浓度比地表附近更高。 在谷神星表面，在康萨斯环形山之外能发现明显黄亮物质斑块的少数地方也位于深环形山内。 本次研究的详细结果表明，2.8 亿年前产生东部小陨石坑的撞击很可能暴露了康萨斯陨石坑深层的物质，尤其是富含铵的层。 小陨石坑东侧的黄亮斑点就是撞击后喷出的物质。

"康萨斯环形山距今已有 4.5 亿年，按照地质学的标准，它并不是特别古老，但它却是谷神星上现存的最古老的结构之一。 由于它挖掘得很深，我们可以通过它了解谷神星内部数十亿年来的变化过程，因此它是我们了解这颗矮行星过去的一扇窗户。"

编译自/ScitechDaily