据国外媒体报道,2006年,当众多天文爱好者为冥王星被降级为矮行星而扼腕叹息时,他们没有注意到另一个所谓的“幸运儿”--谷神星。当年,谷神星同时被国际天文学联合会从“小行星”升级为“矮行星”。其实,升级成“矮行星”只是对谷神星带来些许慰藉,它的命运远比冥王星起伏波折。谷神星曾经是太阳系行星家族正牌成员,后被“贬”为小行星,又被升级为矮行星。天文学家近期研究发现,在活跃程度、地貌特征等方面,谷神星正在证明自己其实更像是一颗真正的行星。
起伏波折的“星途”
谷神星与冥王星有些同病相怜。人们通常只记得冥王星被降级事件,却忽略了谷神星。其实,谷神星早已经历过这种命运的波折。1801年,当这颗星球被初次发现时,它是火星和木星之间唯一的已知天体。因此,它也享受过太阳系正牌行星的待遇。但是,随着天文学家在相似的轨道内发现越来越多的天体,他们又将谷神星重新定义为小行星,那些相似的轨道就是如今小行星带的一部分。谷神星被降级的时间要远早于冥王星被降级时间,而且是越过了矮行星,直接降为小行星。
不过在很长一段时期内,谷神星都是小行星带已知的最大小行星。谷神星的质量几乎占到小行星带总质量的三分之一,而且其重力大到足以让自身保持圆球体,这也是取得矮行星资格的标准之一。除此之外,谷神星正在通过多种方式证明自己不仅仅是一块太空岩石。
比如,谷神星是太阳系内最富含水份的天体之一。天文学家最新估测数据显示,谷神星的水份约占其总质量的15%,水的容量约相当于其体积的三分之一。谷神星上的水份主要是冰的形式存在,但科学家认为冰可能深埋于内核中,有一小部分水是以液态形式存在。由于水是生命存在的必要条件,因此这也意味着谷神星或许可以适宜生命存在。当然,这并不是说谷神星上可能存在外星生命。但是,这样一个世界或许深藏着生命起源的线索,包括地球生命和地外生命。
由于谷神星是太阳系内层唯一的冰质天体,因此它也表现出行星形成最关键的特征。美国约翰-霍普金斯大学行星学家安迪-里夫金认为,“这是行星形成前最后一步的案例。”谷神星是历史的产物,因此对它的探索将有助于科学家对太阳系历史的探究。“曙光”号探测飞船目前正在环绕谷神星运行,可以揭开谷神星的神秘面纱。“曙光”号的任务还会持续,它已经向人们展现了谷神星表面神奇的多坑地貌,而且还发现谷神星并不是一个单纯的冰和岩石的灰暗世界,而是一个充满活力的星球。
奇特的世界
1781年,天王星被发现,成为太阳系的行星成员之一。到18世纪末,天文学家已经认识了七大行星。但是,在火星和木星之间,还有一个宽阔的神秘空档成为天文学家猎奇的目标。根据波得定律,太阳与各行星之间的距离遵循着一个明确的规则。如果这一规则确实存在,那么在这神秘的空档中,应该还有一颗行星。因此,当意大利神父朱塞普-皮亚齐在1801年新年之夜发现谷神星时,天文学家曾经为之欢呼庆贺,终于有人发现了这颗“迷失”的行星。虽然,在接下来的数年中,天文学家在相似的轨道上又发现了三颗天体,但是谷神星仍然保持着行星的身份,而且这一身份一直保持了近50年,直到天文学家又发现了海王星。
随着科技的不断进步,天文望远镜越来越先进,天文学家在谷神星附近发现了越来越多的天体。他们才开始意识到,谷神星可能只是一种全新类型的天体。于是,谷神星被重新命名为“小行星”,而不再是行星。美国加州大学行星学家克里斯-鲁塞尔介绍说,“可怜的谷神星被降级。在1801年,当它被初次发现时,曾经被认为是一颗行星。然而 现在它走入了低谷。”谷神星被认为是小行星带的成员之一,虽然是最大的那个。至今仍有许多人还认为它只是一颗巨大的太空岩石。
美国约翰-霍普金斯大学行星学家安迪-里夫金表示,“即使是科学家,他们也是直到近10到15年内才开始意识到谷神星的奇异与特别之处。”仅仅在大约15年前,科学家才开始更加精确地测量了谷神星的质量。测量结果显示,谷神星的密度比此前认为的要小。这是一个极为关键的启示,即谷神星肯定含有大量的冰与岩石混合在一起。内部含有冰并不奇特,因为越来越多的探测飞船发现,太阳系就是一个潮湿的世界。彗星、土星的卫星、木星,甚至冥王星及其卫星卡戎,都含有大量的冰。一些天体,如木卫二和木卫三,都可能存在巨大的地下海洋。土星和木星都还有其它较小的冰质卫星。但是,如果考虑到谷神星的大小、硅酸盐构成以及在小行星带的位置,它应该是这一类的。
大约在45亿年前,当行星也才刚刚开始形成时,太阳系内可能存在着无数个类似谷神星的冰质天体。它们相互碰撞、合并,最终形成了如今我们知道的世界,其中包括地球。如果它们没有相互碰撞合并形成行星的话,就有可能破碎形成更小的碎片,形成了充斥小行星带的飘浮碎石。幸运的是,谷神星存活了下来。类似于谷神星的冰质天体,不仅仅是形成行星的关键要素,而且可能还是地球生命形成的关键要素。在相互碰撞中,彗星、谷神星之类的冰质天体相互合并,形成了行星,产生了水,形成了海洋,海洋孕育了最初的生命。
还有一种可能,那就是谷神星上本身就存在生命。谷神星直径约950千米,因为体积太小,谷神星很难拥有大气层,不管是液态水还是固态冰都很难在其表面存在太久。但是,在其表面之下,却可能是另一番景象。当谷神星最初形成时,它的温度足以融化冰体,这一过程让水与岩石更容易分离开来。密度较大的岩石物质向下沉直到星体内核,而水留在表面形成了覆盖物。后来,随着自身温度的变化,谷神星从外向内开始冷却。因此,其外层就是现在的冰封层和黏土层,其内部的水份就可能会以液态水形式存在。也许在谷神星内部的某些区域,气候温暖潮湿,可能适宜生命的存在。
当然,没有人会指望在谷神星上发现外星人,但是它确实比其它可能适宜生命存在的星球拥有更多的优势,如木卫二、木卫三等。由于谷神星距离太阳更近,因此它可以汲取更多太阳的光热能量,因此它或许真的可能孕育生命。此外,与木卫二和木卫三相比,谷神星还有一大优势。木卫二和木卫三都受木星超强磁场的影响,而谷神星则远离这种强辐射环境。鲁塞尔表示,“可以认为,谷神星比木卫二和木卫三更具生命友好性。”
2014年,谷神星变得更加有趣。欧洲航天局赫歇尔太空望远镜发现有水蒸汽从谷神星表面喷出。这是首次在小行星带内天体上明确地发现水。这些水蒸汽似乎在不同时间出现和消失,因此天文学家推测这可能是低温火山或其它地质活动形成的现象。
“曙光”号探测飞船
为了弄清楚这些现象究竟是如何产生的,天文学家需要对其更加深入地观测。幸运的是,“曙光”号探测飞船出发了。“曙光”号探测飞船发射于2007年,在对灶神星进行为期一年多的探测后,它又重新启程前往谷神星。“曙光”号的探测成果让人们认识了一个坑坑洼洼的世界。在荒凉、灰暗的表面上,天文学家发现了一个巨大的白色亮点,闪烁着刺眼的光芒。
随着“曙光”号近一步靠近探测,天文学家发现,那不是一个亮点,而是两个,而且非常明亮,以致于UFO爱好者认为那是谷神星人存在的迹象。但是,科学家提出了更有可能的假设。这些亮点可能是近期形成的冰体对太阳光的反射;或者是“曙光”号恰好拍摄到了低温火山或温泉。这不仅仅表明谷神星存在活跃的地质活动,而且水可以存在于表面。这种水的喷发现象可能与潮湿建立起直接关系,这就意味着地下可能存在着适宜生命存在的环境。
2015年3月,当“曙光”号抵达谷神星轨道,开始环绕运行探测时,天文学家又在谷神星表面发现了其它更多的较小亮点。之前发现的巨大亮点,其实是一群较小的亮点,其中最大的亮点其实是一个名为“奥卡托”的陨石坑,直径约90千米。如今,“曙光”号在谷神星上空约1470千米的轨道上环绕运行。“曙光”号任务首席科学家鲁塞尔表示,“科学家们已经排除了间歇泉或火山的可能。”