美国航天总署（NASA）的灵神星（Psyche）任务将在2026年抵达第 16号小行星灵神星──太阳系质量最大的小行星之一。 这颗小行星闪闪发亮的光泽暗示，它可能是早期行星铁镍核的一部分，或可能在形成后不久就有熔融的铁穿过薄层地函渗出。 ILLUSTRATION BY MAXAR/ASU/PETER RUBIN
（奇闻818报道）据美国国家地理（撰文：MICHAEL GRESHKO 编译：邱彦纶）：一个新的理论认为，早期混乱的太阳系可能比天文学家所想象的还要「金属」！
火山有可能喷发出金属吗？ 如果最近的新理论正确，那么答案是──在过去是这样没错。 有些太阳系原始行星的火山渗出了熔融的铁和镍，而火山喷发过程或许能够解释一种美丽的神秘陨石──橄榄陨铁（pallasite）──是如何形成的。
科学家在9月23日出版的《自然天文学》（Nature Astronomy）期刊上发表的这个新理论，或许可以解释第16号小行星灵神星（Psyche）的部分怪异特征。这颗小行星宽278公里，具有独特的金属表面。 我们将在十年内检验这项研究的想法，因为美国航天总署（NASA）的灵神星任务将于2022年发射，轨道卫星将在2026年与同名小行星会合，并进行详细的测绘工作。
亚利桑那州立大学（Arizona State University）行星科学家林迪． 埃尔金斯斯－坦顿（Lindy Elkins-Tanton）是美国航天总署灵神星任务的研究计划主持人，她表示：「我真的很高兴看到这项研究的结果，因为如果其他人没有进行这些计算，那我们还是得做。 」
「我们之所以会这么兴奋，全都是因为灵神星任务，想到灵神星这颗小行星不再只是天空中某个发亮的小光点，而是个真实存在的天体，」这篇论文的第一作者──普渡大学（Purdue University）的行星科学家布兰登． 琼森（Brandon Johnson）补充说明，「无论灵神星任务发现什么，肯定都会让人兴奋不已。 」
金属光泽
灵神星表面的雷达测量结果，强烈显示这颗小行星带有金属般的光泽，这让科学家怀疑它是早期太阳系中形成的许多微行星（planetesimal）的裸露核心。 有个灵神星的形成理论认为，它最初是由铁镍核心和岩质地函组成，之后才在早期混乱的太阳系遭受猛烈撞击，而失去了地函。
但是自2017年以来，有两项关于灵神星的研究发现，这颗小行星的密度约为每立方公分4.2公克，这比我们所预期的铁镍团块密度还要低了45%左右。 如果灵神星全都由金属组成，那一定充满了非常多的孔洞。 还有另一个可能性是虽然灵神星拥有金属的表面，但仍至少保留了一些较轻的岩质地函。 但既然如此，为什么它的表面看起来与铁镍核心如此相像？
「它的密度太高了，不可能只是块岩石；但密度又太低，不可能全都是金属。 」埃尔金斯斯－坦顿说，「问题是，它到底是什么呢？ 」
根据这项研究所提出的最新模型，答案可能藏在数十亿年前，灵神星在形成之初的1000万到1亿年之间，冷却变成固体之时。 当灵神星的核心温度仍足够高温，而呈现液体状态时，渗出的金属物质（铁、镍和硫的混合物）可能就开始从最外层开始凝固。 这么一来，核心的铁和镍会形成结晶，并向灵神星的中心扩散，就像在窗玻璃上的冰霜分支一样。
但是，在有硫存在的情况下，铁和镍不会形成结晶。 因此当这些金属持续凝固时，核心中所残余的熔融金属会含有更多的硫。 随着熔化物内累积的硫越多，就能在更低的温度下保持液态。 纯铁在低于摄氏1538度时会开始凝固，但是比例正确的铁硫混合物可以在温度低至摄氏988度时仍保持液态。
琼森和他的同事计算得出，根据这些熔化物的空隙大小，内部的熔融金属可能会承受巨大的压力，约为每平方吋数百磅。 这样的压力就像挤牙膏一样，可以让熔融金属穿过上方的地函。 如果地函的厚度低于约48公里，甚至能够抵达天体表面，形成类似火山口的特征。 琼森表示，如果人类可以漂浮在这些渗出物上，也许就会看到大型的裂缝，以及渗出的灼热铁镍。
研究团队将他们所提出的这种理论性过程，命名为「铁火山作用」（ferrovolcanism），这可能有助于解释灵神星的奇特外观和密度。 琼森和他的伙伴迈克尔． 索里（Michael Sori）及亚历山大． 埃文斯（Alexander Evans）发现，如果小行星的铁核上方有25公里厚的岩石地函，那么我们所观测到的灵神星密度就说得通了。 而且如果灵神星确实具有岩质的地函，那么来自小行星核心的铁火山渗出物，可能已经在地函上镶嵌了金属。
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