宾夕法尼亚州匹兹堡：宇航局黎明任务最令人兴奋的发现之一是谷神星是位于火星和木星之间小行星带中最大的天体，含有复杂的有机物。由碳链和氢链组成的脂肪族分子的发现，再加上谷神星拥有丰富的水冰并且可能曾经是一个海洋世界的证据，意味着这颗矮行星可能曾经拥有我们所知道的与生命相关的主要成分。

自 2017 年发现以来，谷神星上的脂肪族有机物是如何起源的，一直是深入研究的主题。一些研究得出结论，彗星或其他富含有机物的撞击体将它们带到了谷神星;另一些则表明，矮行星的原始物质被咸水改变后形成了分子。但无论其来源如何，谷神星上的有机物都受到了其表面坑坑洼洼的普遍影响。

现在，周二在地质学会 GSA Connects 2023 会议上公布的新研究正在扩展科学家对撞击如何影响谷神星脂肪族分子的理解，以及这对确定其起源和评估这颗矮行星的宜居性有何影响。

“这些有机物最初是在一个大型撞击坑附近发现的，这促使我们研究撞击如何影响这些有机物，”领导这项研究的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室行星科学家泰里克·达利 (Terik Daly)说。“我们发现有机物可能比最初报道的更广泛，而且它们似乎能够抵御类似谷神星条件的影响。”

利用多个数据集

从黎明号数据中，戴利知道谷神星上布满了大小不一的撞击坑，这些坑是其他小行星撞击谷神星时形成的。但他还不了解这些影响如何影响脂肪族化合物，这些信息有助于确定有机物的起源以及它们的特征在数十亿年的多次影响后可能发生的变化。

戴利说：“尽管研究人员过去对各种类型的有机物进行了撞击和冲击实验，但缺少的是一项专门针对谷神星上检测到的有机物类型的研究，该研究使用与黎明号航天器使用的相同类型的分析方法来探测他们。” 他说，这将使实验数据和航天器数据之间进行直接比较。

Daly 与包括马里兰大学天文学家Jessica Sunshine和马里兰大学博士后研究员、现西班牙安达卢西亚研究所天体物理学家Juan Rizos 在内的团队合作，进行了一系列研究在宇航局艾姆斯垂直射击场进行的实验。实验模拟了谷神星典型的撞击条件，撞击速度在 2-6 公里/秒(4,400-13,000 英里/小时)之间，撞击角度相对于水平面在 15 到 90 度之间变化。

Rizos 和 Sunshine 还进行了一项新的分析，结合了来自两种不同仪器(黎明号航天器上飞行的相机和成像光谱仪)的数据，然后使用一种算法将光谱仪的成分信息外推到相机的更高空间分辨率。结果使他们能够比以前更详细地研究有机物。

“人们分别查看了黎明相机数据和黎明光谱仪数据，但没有其他人采用我们团队用来将数据从一台仪器推断到另一台仪器的方法，这为我们的搜索提供了新的手段来绘制和理解起源谷神星上的有机物，”阳光说。

内部起源的证据

总的来说，该团队的分析指出了一些潜在的令人兴奋的结果。

“通过利用在谷神星上收集的两个不同数据集的优势，我们已经能够以更高分辨率绘制谷神星上潜在的富含有机物的区域，”里佐斯说。“我们可以看到有机物与较早撞击的单位以及碳酸盐等其他矿物质之间存在非常好的相关性，这也表明了水的存在。虽然这些有机物的起源仍然知之甚少，但我们现在有充分的证据表明它们是在谷神星中形成的，并且很可能是在有水存在的情况下形成的。”

里索斯补充道：“谷神星内部可能存在大量有机物内部储存库。” “所以，从我的角度来看，这个结果增加了谷神星的天体生物学潜力。”

研究人员希望宇航局另一项名为“露西”的任务的结果能够很快为太阳系中的有机物提供更多线索。阳光也是该任务团队的一员，一直在考虑如何将当前研究的结果应用到露西将要研究的木星附近的小行星上。“我们可能会发现差异，因为特洛伊小行星经历了与谷神星截然不同的撞击历史，而且因为特洛伊小行星有两种成分不同的类型。与谷神星的比较将有助于我们了解太阳系外层有机物的分布，”她说。

对于所有团队成员来说，这些结果增强了他们对另一次谷神星任务的期望。在最新的行星科学和天体生物学十年调查中，“国家科学院已批准将谷神星返回的样本列入高度优先任务目标的短名单中，”里佐斯说。“如果发生这种情况，那将是未来几十年后的事了。对现有数据进行新颖的分析是同时获得新发现的好方法。”