當美國宇航局的“黎明”號探測器于2015年進入谷神星軌道時,科學家們在這顆位于火星與木星之間的小行星帶矮行星上,發現了一處不同尋常的地質構造——阿胡納穹丘。這座高約4公里、底部直徑達20公里的圓頂結構,既沒有地球火山的陡峭巖壁,也不似月球火山口的凹陷,反而像一塊被精心打磨的“冰蛋糕”。其獨特的外觀和成分,迅速成為天文學界關注的焦點。
傳統火山以熾熱巖漿噴發為特征,但谷神星的“冰火山”卻完全顛覆了這一認知。探測數據顯示,谷神星表面常年溫度維持在-105℃左右,水以穩定的冰態存在。然而,其內部卻隱藏著未完全凍結的地下鹵水層,富含硫酸鎂、碳酸鈉等鹽類礦物。當內部壓力超過臨界值時,這些高濃度鹽分的液態水會裹挾冰屑和巖石顆粒,通過地殼裂隙緩慢“擠出”,最終在地表堆積、冷卻,形成獨特的圓頂結構。這種噴發方式雖不如地球火山劇烈,卻能持續數百萬年,逐漸塑造出阿胡納穹丘這樣的地質奇觀。
從“黎明”號傳回的高清影像中,科學家發現阿胡納穹丘表面幾乎無大型隕石坑。這一現象暗示其形成時間可能僅約2000萬年,在太陽系46億年的歷史中堪稱“年輕”。光譜分析進一步揭示,其成分除水冰外,還包含大量鹽類礦物、黏土及碳酸鹽,印證了“鹽泥噴發”的猜想。這些發現表明,谷神星內部并非完全凍結的“冰球”,而是存在活躍的地下鹵水層,成為驅動冰火山活動的“動力源”。
阿胡納穹丘的形成與谷神星的“身世”密切相關。作為太陽系早期的“原行星”,谷神星因木星引力干擾未能成長為完整行星,卻保留了原始物質構成和地質活動痕跡。研究推測,其形成初期,內部放射性元素衰變釋放大量熱量,導致物質分化:重巖石沉降形成核心,輕水冰和揮發物上浮形成地幔。隨著熱量消散,地幔逐漸凍結,但核心附近因持續衰變產生的熱量,使部分冰保持液態,形成“地下鹵水儲層”。當儲層壓力超過地表承受極限時,鹽泥混合的“冰巖漿”便沿裂隙上升,最終在地表堆積、冷卻,經數百萬年持續噴發,形成如今的阿胡納穹丘。科學家還在谷神星表面發現22處類似穹丘,年齡測算顯示,過去10億年里,該矮行星平均每5000萬年便形成一座新冰火山,暗示其內部地質活動可能比預期更活躍。
阿胡納穹丘的發現為研究太陽系早期演化提供了獨特視角。作為保留原始物質成分的矮行星,谷神星的鹽泥冰火山記錄了太陽系形成初期水和有機物質的分布情況。水是生命存在的基礎,而谷神星內部大量鹵水的存在,暗示小行星帶這類“荒蕪區域”或許曾具備適合生命孕育的環境。研究其形成過程有助于深入理解行星分化、內部熱量傳遞等關鍵地質過程,對探索火星、月球等天體的演化歷史具有重要參考價值。例如,月球兩極是否也存在類似地下冰儲層?火星早期是否經歷過“冰火山”階段?這些問題的答案或許能從谷神星研究中找到線索。
這座由鹽泥混合噴發物構成的獨特穹頂,不僅刷新了人類對火山的認知,更揭示了太陽系邊緣地帶隱藏的無數驚喜。阿胡納穹丘的發現,如同打開了一扇觀察太陽系早期歷史的窗口,讓我們得以窺見行星形成的奧秘。未來,人類是否會登陸谷神星探測冰火山?這些地下鹵水是否真的能孕育生命?這些問題正等待更多探索與解答。