穀神星上的神秘亮斑，真的是海洋嗎？科學家：甚至可能存在生命

筆者 東邪

長期以來，科學家在太空裡探索的目光都放在恆星、行星和衛星上，很少顧及小行星、矮行星等小天體，其中最主要的原因是小天體因為體積和質量太小而被直接排除在宜居星球的名單之外。但近些年來，有科學家發現太陽系內的矮行星被低估了，它們可能具備一些宜居的條件，例如名不見經傳的穀神星。

2020年中期，《自然》期刊旗下的三大期刊分別發表了多達7篇與穀神星相關的論文。這些論文基本以“黎明號”探測器所探測到的資料為研究資料，從而對穀神星進行深入分析。研究人員在分析穀神星時發現了它地表存在一些特殊的區域，這些區域有可能存在液態水，甚至可能出現生命。那麼黎明號到底在穀神星上發現了什麼？它有哪些令人意外的表現呢？

什麼是矮行星？

在2006年之前，天文界還沒有“矮行星”這個概念，多虧了冥王星引起了爭議，才讓科學家們重新討論對冥王星的定義。於是在2006年舉辦的國際天文聯合會上，眾多科學家透過投票決定，將冥王星請出行星之列。最終，由於冥王星的體積和質量太小，且無法清除其軌道附近的其他天體，冥王星被降為“矮行星”。

太陽系九大行星成為歷史的同時，天文界對矮行星提出了新定義，即體積介於行星和小行星之間，且能圍繞恆星進行公轉，質量達到能夠使其自身的形狀近似球狀的程度，但沒有能力清空所在軌道上其他天體的星球。這一定義提出後，有的星球被迫降格，而有的星球被“提拔”了上來，例如位於火星與木星之間的穀神星。

矮行星的主要特點是它的地幔和地殼都是由冰和氣體元素混合而成，雖然其中也存在一些重元素化合物，但佔比並不高，這導致矮行星的整體密度偏低。目前太陽系內體積最大的矮行星是冥王星，它的直徑達到2370公里，最小的矮行星是卡戎星，直徑大約是800公里左右。而穀神星比卡戎星和冥王星要更接近太陽，因此穀神星被認為表面可能存在水。

人類是如何發現穀神星的？

太陽系內大多數天體的發現都是透過觀測獲得的，但是穀神星的發現有些特殊，它先是透過數學方法推測得出，然後再由天文學家透過觀測證實。穀神星的發現還要從1766年開始說起，當時德國有一位數學教師約翰·丟提斯喜歡鑽研數列，他在一次偶然間發現了一組數列裡的數與行星到太陽的距離有關。

當時人類已經發現了四顆巖質行星和兩顆氣態巨行星，丟提斯透過翻閱資料發現這六顆行星各自與太陽的距離與數列中的數字成比例，但是他發現在代表火星和木星的數字中間還多出了一個數字。於是丟提斯把這個發現告訴了他的天文學家朋友，他朋友推測火星和木星之間應該還有一顆未被發現的行星。

於是天文學家嘗試用天文望遠鏡去觀察火星與木星之間的區域，但長期的觀察並沒有獲得期待的結果。直到1801年，義大利天文學家皮亞齊利用天文望遠鏡觀察宇宙時，發現火星與木星之間出現了一個特殊的亮點。正當皮亞齊打算對該星球進行長期跟蹤時，他卻病倒了。等到身體痊癒後，他發現那個亮點已經不見了。

皮亞齊十分確定自己當時看到的就是一個天體，因此不少天文學家和天文愛好者相信皮亞齊，也加入到尋找“亮點星球”的行列中。終於，在1801年最後一天的夜晚，德國一位天文愛好者發現了皮亞齊所說的那個亮點。經過多位天文學家的鑑定，該亮點確實是一顆星球，它就是後來的穀神星。

黎明號在穀神星上發現了什麼？

黎明號是美國宇航局研發的太空探測器，它是人類歷史上第一顆專門探測小行星帶的探測器，先後對小行星帶中最大的兩顆天體——穀神星和灶神星進行探測。據瞭解，黎明號計劃總共耗資約3。57億美元，它於2007年9月27日在佛羅里達州的肯尼迪航天中心正式發射升空，經過8年的飛行最終進入穀神星的預定軌道上。

美國宇航局之所以要發射黎明號去探測穀神星和灶神星，主要是因為灶神星是與地球相似的巖質星球，穀神星是一顆典型的冰凍天體，但這兩顆星球竟然可以同時處於小行星帶中。此外，還因為2006年的國際天文聯合會後，穀神星和灶神星都被重新定義為矮行星，引起了美國宇航局的探索興趣，那麼黎明號在探索穀神星的過程中發現了什麼呢？

2017年，美國《科學》雜誌發表了一篇來自美國宇航局的科學報告，該報告指出黎明號探測器可能在穀神星上發現了碳基有機化合物。眾所周知，地球生命全都是碳基生命，因此碳基有機化合物的出現意味著生命的存在或者孕育生命的可能性。該報告指出，黎明號在穀神星北半球的一個隕石坑裡發現了有機化合物的痕跡。

雖然NASA的科學家表示還無法確定該有機物的分子結構，但可以確定的是該有機物與瀝青巖相似。而在該發現之前，黎明號曾於2015年進入穀神星軌道後拍攝到一張特殊照片，並將照片傳回地球控制中心。該照片顯示穀神星表面的一個區域出現了一塊亮斑，而且該區域在面對太陽時發出的亮度是隨機變化的。

新發現說明了什麼問題？

那麼這塊亮斑的真實身份是什麼呢？透過對黎明號傳回的資料進行分析，NASA科學家確定該亮斑位於奧卡託環形山區域，並且透過對穀神星地殼的分析推測，亮斑可能是鹽物質沉積。這意味著穀神星的地下可能存在滷水儲層，那為什麼滷水層會流散到表面呢？對此有科學家認為是小天體撞擊了穀神星，導致地表層與地下層互通，滷水湧出地面。

由於穀神星沒有大氣層，而且平均溫度低於零攝氏度，因此流出地面的滷水很快就變成了冰晶體。這種推測獲得了大多數NASA科學家的認同，因此他們在第二年繼續對黎明號的探測資料進行解構分析，結果發現穀神星的地殼密度很低，這證明它的地殼主要不是岩石構成的，而可能是冰或冰與其他物質的混合物。

這能說明什麼呢？地質學家認為，地球早期海洋結構也可能和穀神星存在相似的情況，即存在地下滷水層，然後遭遇了外來天體撞擊後滷水層湧出地面，逐漸形成海洋。穀神星已經出現了類似的跡象，但因為缺乏大氣層的保護，湧出地面的液態物質還無法繼續維持液態形態。而有科學家認為，只要穀神星與太陽的距離再靠近一些，說不定它就會出現海洋了。

穀神星可能“後來居上”嗎？

一直以來，能進入人類移民基地討論範圍的星球只有一顆，那就是火星。從上世紀70年代美國探測火星開始，人類就逐漸看清了火星的“真面目”。火星並沒有原先設想的那般美好，但它的自然環境也沒有其他星球那樣糟糕，因此科學家一直都沒有放棄對它的探索，美國甚至還公開表示要在2050年前實現火星移民。

那麼除了火星之外，真的沒有星球能夠納入討論範圍了嗎？近些年的探測情況表明，木衛二、土衛六和穀神星都有可能，其中谷神星是三顆星球中距離地球最近的一顆。對於穀神星，美國行星科學研究所的科學家表示，穀神星雖然是一顆名不見經傳的矮行星，但它在宜居性上可能不比其他星球差，因為在生命生存所需的條件裡，穀神星佔據一定的優勢。

目前給穀神星下結論還為時尚早，人類需要派遣探測器登陸穀神星，然後像在火星表面探索那樣在穀神星表面上進行探測。

矮行星的“春天”來了嗎？

有觀點認為，穀神星和灶神星之所以能引起人類更多的關注，是因為冥王星被降格為“矮行星”。2006年的天文聯合會對冥王星進行了重新定義，提出了矮行星的概念，並將穀神星和灶神星重新定義為矮行星。從那之後，不僅冥王星得到了比原來更多的關注，因為有不少天文愛好者仍為冥王星抱不平，認為它應該是行星而不是矮行星。

而且穀神星和灶神星也得到了更多的關注，NASA還專門提出了探索這兩顆矮行星的計劃，之後也確實執行了這一計劃。人類賦予了矮行星更多關注，這意味著矮行星的面紗將會被一層一層地摘下。透過對它們的探索和研究，科學家或許會得到未來有利於人類進行星際移民的發現。由此可見，矮行星的“春天”正在來臨。