行星研究人员探测谷神星上复杂有机物的起源

自 2017 年 NASA 的黎明任务发现脂肪族有机化合物如何起源于矮行星谷神星以来，这些化合物一直是深入研究的主题。一些研究得出结论，彗星或其他富含有机物的撞击体将它们带到了谷神星;另一些则表明，矮行星的原始物质被咸水改变后形成了分子。由约翰霍普金斯大学应用物理实验室行星科学家领导的新研究正在扩展我们对撞击如何影响谷神星脂肪族分子的理解，以及这对于确定其起源和评估这颗矮行星的宜居性有何影响。

“这些有机物最初是在一个大型撞击坑附近发现的，这促使我们研究撞击如何影响这些有机物，”主要作者、约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家泰里克·戴利博士说。

“尽管研究人员过去对各种类型的有机物进行了撞击和冲击实验，但缺少一项专门针对谷神星上检测到的有机物类型的研究，使用与黎明号航天器检测有机物相同类型的分析方法。”

戴利博士和同事在宇航局艾姆斯垂直射击场进行了一系列实验。

实验模拟了谷神星典型的撞击条件，撞击速度在 2-6 公里/秒(4,400-13,000 英里/小时)之间，撞击角度相对于水平面在 15 到 90 度之间变化。

作者还进行了一项新的分析，结合了来自两种不同仪器(黎明号航天器上飞行的相机和成像光谱仪)的数据，然后使用一种算法将光谱仪的成分信息外推到相机的更高空间分辨率。

结果使他们能够比以前更详细地研究有机物。

“人们分别查看了黎明相机数据和黎明光谱仪数据，但没有其他人采用我们团队用来将数据从一台仪器推断到另一台仪器的方法，这为我们的搜索提供了新的手段来绘制和理解起源谷神星上的有机物，”合著者、马里兰大学天文学家杰西卡·阳光博士说。

安达卢西亚天体物理学家胡安·里佐斯博士说：“通过利用在谷神星上收集的两个不同数据集的优势，我们已经能够以更高分辨率绘制谷神星上潜在的富含有机物的区域。”

“我们可以看到有机物与较早撞击的单位以及碳酸盐等其他矿物质之间存在非常好的相关性，这也表明了水的存在。”

“虽然对有机物的起源仍然知之甚少，但我们现在有充分的证据表明它们是在谷神星中形成的，并且很可能是在有水的情况下形成的。”

“谷神星内部有可能发现一个巨大的内部有机物库。因此，从我的角度来看，这个结果增加了谷神星的天体生物学潜力。”

研究人员希望宇航局露西任务的结果能够很快为太阳系中的有机物提供更多线索。

“我们可能会发现差异，因为特洛伊小行星经历了与谷神星截然不同的撞击历史，而且因为特洛伊小行星有两种成分不同类型，”阳光博士说。

“与谷神星的比较将帮助我们了解太阳系外层有机物的分布。”