金属小行星为何密度偏低？学术资讯

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这张图描述了一种被称为“铁火山作用”的理论现象，即富含金属的小行星喷发出液态铁的现象。

“赛姬”（Psyche）是目前已知的太阳系中最大的金属小行星，然而自发现以来，一直令科学家们感到困惑的是：据推测，这颗具有铁镍成分的金属小行星的密度只有铁陨石的一半左右，低于应有的水平。9月16日，来自美国三所高校的科学家在《自然·天文学》发表论文，阐述了一种解释赛姬的低密度和金属表面的新理论。

科学家们一般认为，富含金属元素的小行星形成于原始星子碰撞时。它们在剥离了大部分外层物质后，留下了由外而内逐渐冷却固化的内部金属核心。在冷却过程中，一种由残余熔化的铁、镍和较轻的元素（如硫）组成的液体合金，可能会注入一种被称作“堤坝”（dike）的岩体裂缝进而上涌到天体表面，最后覆盖在位于最上面的岩石层上。

该论文的第一作者、普渡大学（Purdue University）地球和大气科学系的副教授Brandon C. Johnson介绍道：“我们把这些过程统称为‘铁火山作用’（ferrovolcanism）。我们的计算结果表明，铁火山爆发事件可能会发生在富含金属的小型天体上，特别是在富含硫的熔体以及地幔厚度小于35千米的天体上，或者地幔局部因出现大型陨石撞击坑而变薄的天体上。”研究人员推测，这颗小行星可能由两层组成——内层的金属内核被密度较低的岩质地幔所包裹着。

这项研究正在进行之中，未来的工作将利用更复杂的数据模型来研究铁火山作用是如何发生的，并试图探索赛姬的进化历程。

科界原创

编译：朱明逸

审稿：西莫

责编：雷鑫宇

期刊来源：《自然·天文学》

期刊编号： 2397-3366

原文链接：

https://phys.org/news/2019-09-rare-metallic-asteroids-erupted-molten.html