灵神星——“裸奔的地核”

原创：牧夫天文

原作：Linda T.Elkins-Tanton

编译：贺柏翔

校对：毛明远

编排：贺柏翔

后台：库特莉亚芙卡 李子琦

距离地球五亿公里之外，在火星轨道和木星的轨道之间，漂浮着三个上海大小的金属球体，这就是颇具传奇色彩的小行星——灵神星（16Psyche，又称赛姬，Psyche在希腊语译为灵魂）。它是太阳系中质量最大的小行星之一，同时也是我们的天文学家一直在苦苦追寻的目标。

无人航天飞行器探索灵神星的艺术想象图

Credit：NASA

人类目前已经成功地将航天飞行器送入了太空的各种环境中，比如土星和木星的气体云层中（指土星探测器卡西尼号和木星探测器朱诺号、伽利略号），土卫六的冰冻废墟（指卡西尼-惠更斯号），以及火星的岩质沙丘表面（机遇号，好奇号等）。但覆盖在灵神星的表面不仅仅是坚硬的岩石，还有大量的重金属。

朱诺号（图左）和卡西尼号（图右）是现代探测科技的伟大成就

Credit：NASA

灵神星主要由镍和铁组成，并且是由该成分构成的小行星中最大的那一位。但是我们还不知道它是个什么样子，目前最好的雷达影像也只能看到模糊一团。这一情况在2026年会得到改善，那时，一个航天器将作为美国宇航局探索项目的一部分抵达这颗小行星。问题来了，为什么美国宇航局对灵神星如此感兴趣？是我们要去开采矿藏？还是要建立一个巨大的太空磁铁？

由铁镍元素组成的灵神星具有金属光泽#艺术想象图

Credit：NASA

实际上，答案就在我们的脚下。地核被认为是由固体的镍铁核心和熔融的外层组成的。但两千八百千米厚的坚硬岩石使得我们无法近距离研究地核。我们目前能够钻探到的最深深度是12km，即便我们能钻的更深，但我们要认识到地核的压力比地表高三百万倍，而温度则高达五千摄氏度

。简而言之，目前要去地核进行科研是一件不现实的事情。所以科学家们不得不求助于间接的方法来研究地核。比如测量穿过地核的地震波；或是研究被认为是在地心形成的矿物；或者研究像灵神星这样“裸奔的地核”？毕竟，我们对于地球的形成过程已有很好的理论。

诞生于冷战时期的科拉超深钻孔（12,263m）仍是到达地球最深处的人造物。

credit：网络

靓丽而坚硬的金刚石是在地球深处形成的，随火山喷涌而出的矿物

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围绕着年轻的太阳的尘埃和气体，逐渐冷却并互相碰撞形成了几千个微型天体，我们称之为星子（planetesimal）。这些星子继续围绕轨道运行，其中一些相互黏合变大，最终形成我们的地球，其他的经历撞击，分裂成了更小的块儿，也就是如今位于火星和木星之间的小行星。

位木星和火星之间的密集小行星带

Credit：NASA

灵神星本就是一颗星子，在成长为拥有岩质外壳以及金属内核的道路上演化着，但是这一进程被阻碍了！因为频频发生撞击，岩石外壳脱落，直到仅剩下内核。经历了这么多次的毁坏性的碰撞，而并没有为它“添砖加瓦”，这使得灵神星这个裸露的金属核心成为我们难得的研究样本。

为此，美国宇航局的航天器，将会配备一系列先进的仪器。一台光谱仪将会分析伽马射线和中子，这些粒子是在灵神星被宇宙射线轰击的时候产生的，元素周期表的每一个元素都会释放特定波长的伽马射线，所以光谱仪将会告诉我们这些行星的表面具有哪些元素。一台磁力计将会测量它的磁场，让我们更多地了解地球磁场是如何在金属地核中产生的。当然，成像仪将会让我们以前所未有的分辨率观察小行星的表面。

地磁场是地球防御宇宙射线的屏障

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造访一个全新的世界，这件事情本身就是非常令人兴奋，但是前往灵神星的任务给了我们一个独特的机会——在遥远的小行星带，去探索我们地球最深处的秘密！

『天文时刻』 牧夫出品

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眉月狀的土星 影像提供: NASA, ESA, SSI, Cassini Imaging Team