火卫一从哪里来?或与火星撞击有关

▲火星周围有个两个卫星,火卫一是其中较大的那一个,同时它也是太阳系中最暗的卫星。

火星的两个小卫星——火卫一和火卫二——怪异的形状和颜色引发了人们关于其起源的长期争论。卫星的黑暗面类似于太阳系外的原始小行星,表明这些卫星可能是很久以前被火星引力捕获的小行星。但是其轨道的形状和角度却与这种捕获场景不太相符。

9月24日,美国地球物理联盟出版的《地球物理研究杂志:行星》上的一项新研究重新审视了火星全球勘测任务20年来的数据,支持了火星卫星在母星的巨大撞击后形成的观点。该研究的作者称,该数据集保存了尚未充分探究的关于火卫一成分的线索,这些线索显示火卫一的成分可能更类似于火星的地壳。纽约石溪大学的地球科学家、这项新研究的主要作者Tim Glotch说:“对我来说,有趣的地方在于,利用一个未被充分利用的旧数据集,对一些想法进行了分析。”。

▲这项新的研究将来自塔吉什湖流星体整体(右)和地面(左)的芯片的中红外光谱与1998年火星全球探测器从火卫一收集的光谱进行了比较。版权所有:AGU

Glotch用中红外线研究了火卫一的起源问题。他查看了1998年捕获的火卫一的热信号。热能,像可见光一样,可以分解成一系列“颜色”。“在可见光下即使看起来为黑色的物体也可能在独特的红外光谱中发光。虽然火卫一非常冷,但是它的光谱有一个很明显的特征。Glotch和他的学生将火卫一的中红外光谱与不列颠哥伦比亚省塔吉什湖附近坠落的陨石样本以及其他岩石类型进行了比较。在实验室里,他们将样本置于类似火卫一的冷真空条件下,从上方和下方加热样本,模拟太空真空环境中物体从阳光到阴面的极端温度变化。“我们发现,在这些波长范围内,塔吉什湖陨石看起来不像火卫一,事实上,最接近火卫一的,或者至少是最接近火卫一光谱中的一个特征的样本是地面玄武岩,这是一种普通的火山岩,也是火星外壳的主要组成材料,”Glotch说,“这让我们相信火卫一可能是火星历史早期撞击的残余。"

新的研究并不认为火卫一完全是由火星的材料组成的,但是新的结果显示,也许火卫一是由来自行星的碎片和撞击物体的残余物融合形成的。Fries补充说,这项新研究不太可能得出明确的答案,因为火卫一受到空间风化的影响,这影响了它的反射光谱,并且很难在实验室中复制。但是Fries说,他发现玄武岩和富含碳的材料的混合物很像火卫一的组成成分,这一发现很有趣。他说,另一种可能是火星附近富含碳的太空尘埃聚集在靠近轨道的卫星上,使这些卫星的表面变暗。如果火星卫星勘探飞船、欧西里斯-雷克斯和哈阿布萨2号小行星探险者完成收集样本并返回地球进行分析的任务,科学家们可能会在未来几年内得到火卫一起源的答案。

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编译:王雨城

审稿:三水

责编:南熙