小行星谷神星年轻的冷陷阱历史

太阳系中最大的小行星谷神星隐藏着一个深不可测的秘密：极其年轻的冰沉积物位于其极地永久阴影坑内。2016年，“黎曼”号探测器在绕行谷神星时，首次发现了某些永久黑暗坑内明亮的冰沉积物。“谷神星的历史始于2016年，当时绕行谷神星的“黎曼”号探测器偶然瞥见了这些永久黑暗坑，并在其中的一些坑内看到了明亮的冰沉积物，”本文的主要作者Norbert Schorghofer说道。

后来的一项发现提供了线索：谷神星的旋转轴每2.4万年会因太阳和木星的潮汐而来回摆动。在轴倾角较高、季节变化明显的时候，只有少数几个陨石坑能保持全年处于阴影状态，而这些陨石坑也正是含有明亮冰沉积物的坑。

为了确定数千年前坑内的阴影有多大，科学家构建数字高程图，并进行光线追踪计算以理论上重建坑底上的阴影。得益于PSI科学家Robert Gaskell开发的新技术，这些改进的高程图可以用于光线追踪，从而预测永久阴影区域的范围。

更精确的地图产生了一个令人惊讶的结果：当谷神星达到最大轴倾斜时，大约在14000年前，没有任何一个陨石坑能永久保持阴影，其中的任何冰都必须很快升华空间。这表明所有这些冰沉积物必须在最近的6000年内或更短的时间内积累。考虑到谷神星已经有超过40亿年的历史，这个年龄显得非常年轻。

此外，研究还探讨了除水冰之外是否还有其他类型的冰被困在谷神星的这些异常坑内。Schorghofer计算了谷神星极地坑内的温度，这是以前从未做过的工作。答案令人惊讶：尽管这些坑足够冷以保留水冰，但却无法保留其他常见类型的冰。

总结来看，该研究使用了新方法重建了利用阴影坑的立体图像，制定了谷神星北极地区整个永久阴影区的新图，确定了带有明亮冰沉积物的极地坑内永久阴影区的范围，并估计了这些坑内的温度。无论这些冰沉积物的历史如何，它们都来源于比人类文明历史还要年轻的事件。