靈神星——「裸奔的地核」

探索 07-18

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原作：Linda T.Elkins-Tanton

編譯：賀柏翔

校對：毛明遠

編排：賀柏翔

後台：庫特莉亞芙卡李子琦

距離地球五億公里之外，在火星軌道和木星的軌道之間，漂浮著三個上海大小的金屬球體，這就是頗具傳奇色彩的小行星——靈神星（16Psyche，又稱賽姬，Psyche在希臘語譯為靈魂）。它是太陽系中質量最大的小行星之一，同時也是我們的天文學家一直在苦苦追尋的目標。

無人航天飛行器探索靈神星的藝術想像圖

Credit：NASA

人類目前已經成功地將航天飛行器送入了太空的各種環境中，比如土星和木星的氣體雲層中（指土星探測器卡西尼號和木星探測器朱諾號、伽利略號），土衛六的冰凍廢墟（指卡西尼-惠更斯號），以及火星的岩質沙丘表面（機遇號，好奇號等）。但覆蓋在靈神星的表面不僅僅是堅硬的岩石，還有大量的重金屬。

朱諾號（圖左）和卡西尼號（圖右）是現代探測科技的偉大成就

Credit：NASA

靈神星主要由鎳和鐵組成，並且是由該成分構成的小行星中最大的那一位。但是我們還不知道它是個什麼樣子，目前最好的雷達影像也只能看到模糊一團。這一情況在2026年會得到改善，那時，一個航天器將作為美國宇航局探索項目的一部分抵達這顆小行星。問題來了，為什麼美國宇航局對靈神星如此感興趣？是我們要去開採礦藏？還是要建立一個巨大的太空磁鐵？

由鐵鎳元素組成的靈神星具有金屬光澤#藝術想像圖

Credit：NASA

實際上，答案就在我們的腳下。地核被認為是由固體的鎳鐵核心和熔融的外層組成的。但兩千八百千米厚的堅硬岩石使得我們無法近距離研究地核。我們目前能夠鑽探到的最深深度是12km，即便我們能鑽的更深，但我們要認識到地核的壓力比地表高三百萬倍，而溫度則高達五千攝氏度。簡而言之，目前要去地核進行科研是一件不現實的事情。所以科學家們不得不求助於間接的方法來研究地核。比如測量穿過地核的地震波；或是研究被認為是在地心形成的礦物；或者研究像靈神星這樣「裸奔的地核」？畢竟，我們對於地球的形成過程已有很好的理論。

誕生於冷戰時期的科拉超深鑽孔（12,263m）仍是到達地球最深處的人造物。

credit：網路

靚麗而堅硬的金剛石是在地球深處形成的，隨火山噴涌而出的礦物

credit：網路

圍繞著年輕的太陽的塵埃和氣體，逐漸冷卻並互相碰撞形成了幾千個微型天體，我們稱之為星子（planetesimal）。這些星子繼續圍繞軌道運行，其中一些相互黏合變大，最終形成我們的地球，其他的經歷撞擊，分裂成了更小的塊兒，也就是如今位於火星和木星之間的小行星。

位木星和火星之間的密集小行星帶

Credit：NASA

靈神星本就是一顆星子，在成長為擁有岩質外殼以及金屬內核的道路上演化著，但是這一進程被阻礙了！因為頻頻發生撞擊，岩石外殼脫落，直到僅剩下內核。經歷了這麼多次的毀壞性的碰撞，而並沒有為它「添磚加瓦」，這使得靈神星這個裸露的金屬核心成為我們難得的研究樣本。

為此，美國宇航局的航天器，將會配備一系列先進的儀器。一台光譜儀將會分析伽馬射線和中子，這些粒子是在靈神星被宇宙射線轟擊的時候產生的，元素周期表的每一個元素都會釋放特定波長的伽馬射線，所以光譜儀將會告訴我們這些行星的表面具有哪些元素。一台磁力計將會測量它的磁場，讓我們更多地了解地球磁場是如何在金屬地核中產生的。當然，成像儀將會讓我們以前所未有的解析度觀察小行星的表面。