谷神星可能拥有长期的能量来为宜居性提供燃料

这些增强的彩色渲染图显示了矮行星谷神星，这些渲染图使用了美国国家航空航天局黎明任务的图像。基于该任务数据的新的热和化学模型表明，谷神星可能很久以前就有适合生命的条件。来源：美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室/加州大学洛杉矶分校MPS/DLR/IDA

（蜘蛛网eeook.com）据美国国家航空航天局：美国国家航空航天局的新研究发现，谷神星可能拥有持久的化学能来源：为一些微生物代谢提供燃料所需的正确类型的分子。尽管没有证据表明谷神星上曾经存在过微生物，但这一发现支持了这样一种理论，即这颗有趣的矮行星是火星和木星之间主小行星带上最大的天体，可能曾经有适合支持单细胞生命形式的条件。

美国国家航空航天局于2018年结束的黎明任务的科学数据此前表明，谷神星表面明亮的反射区域主要由从地下渗出的液体留下的盐组成。2020年的后续分析发现，这种液体的来源是地表下巨大的盐水库。在其他研究中，黎明号任务还揭示了证据，表明谷神星有碳分子形式的有机物质，这是支持微生物细胞所必需的，尽管本身还不够。

水和碳分子的存在是谷神星宜居性难题的两个关键部分。新的发现提供了第三个：谷神星古代的一种持久的化学能源，可能使微生物得以生存。这一结果并不意味着谷神星有生命，而是说，如果谷神星上出现生命，可能会有“食物”可用。

在8月20日发表在《科学进展》上的这项研究中，作者建立了热和化学模型，模拟了谷神星内部随时间变化的温度和成分。他们发现，大约25亿年前，谷神星的地下海洋可能有稳定的热水供应，其中含有从岩石核心变质岩石中上升的溶解气体。热量来自矮行星岩石内部放射性元素的衰变，这种衰变发生在谷神星年轻时，这一内部过程被认为在我们的太阳系中很常见。

谷神星的温度演变驱动了主要的内部事件。根据内部加热的程度，像谷神星这样的中等大小（半径约500至1000公里）的冰体可能会经历内部分化和变质以及海洋冻结，从而形成今天的内部结构。在增生后（1），谷神星内部的温度作为时间和深度的函数控制着决定谷神星宜居性的事件：（2）约4百万年的冰岩分化，（3）变质挥发物被添加到海洋中约0.5至2吉日，以及（4）海洋冻结。在这里，我们假设冰壳是由纯水冰制成的。来源：《科学进展》（2025）。DOI:10.1126/注册号3283

该研究的主要作者Sam Courville说：“在地球上，当来自地下深处的热水与海洋混合时，结果往往是微生物的自助餐——一场化学能的盛宴。因此，如果我们能确定谷神星的海洋过去是否有热液流入，这可能会产生重大影响。”。现在，他在坦佩的亚利桑那州立大学工作，在南加州美国国家航空航天局喷气推进实验室实习期间领导了这项研究，该实验室也负责管理黎明任务。

我们今天所知道的谷神星不太可能适合居住。它比过去更凉爽，冰更多，水更少。目前，谷神星内部放射性衰变产生的热量不足以防止水冻结，剩下的液体已经变成了浓盐水。

谷神星最有可能适合居住的时期是它形成后5亿至20亿年（或大约25亿至40亿年前），当时它的岩石核心达到了最高温度。那时，温暖的液体会被引入谷神星的地下水。

这幅图描绘了矮行星谷神星的内部，包括水和气体从岩石核心转移到咸水储层。二氧化碳和甲烷是谷神星表面下携带化学能的分子之一。来源：美国国家航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院

这颗矮行星也没有像土星的卫星土卫二和木星的卫星欧罗巴那样，在围绕大型行星运行时产生的推拉作用所产生的内部加热的好处。因此，谷神星在可居住性方面最大的潜力是在过去。

这一结果也对整个外太阳系中富含水的物体产生了影响。许多其他与谷神星大小相似（直径约585英里或940公里）且没有行星引力引起的显著内部加热的冰卫星和矮行星在过去也可能有一段可居住期。