司琴星高寿36亿岁　一度拥有熔融核心

国际中心／综合报导

天文学家分析罗赛达号(Rosetta)太空船飞掠21号小行星司琴星(21 Lutetia，或音译为「鲁特西亚」)时的观测资料，结果发现这颗小行星的表面一部份有36亿岁这么老，一部份却只有5000～8000万年而已，此外，它的核心很可能一度处在熔融状态。

司琴星小行星是到目前为止，曾有太空船拜访过的小行星中体积最大的；Lutetia是源自巴黎古地名的拉丁文。罗赛达号太空船以3170公里飞掠这颗直径约130公里的小行星时，小行星距离地球约4亿5000万公里，罗赛达影像显示司琴星小行星表面遍布坑谷与裂缝，显示这颗小行星过去曾经历过无数战役。

由法国、德国、荷兰与美国天文学家组成的研究团队，分析罗赛达号的司琴星小行星影像，发现在其寒冷而充满裂隙的内部，极可能一度有个炽热而熔融的金属核心，意味司琴星小行星虽然曾经历了数十亿年的撞击历史，却仍保有它从太阳系非常早期形成之后的原始分层结构。这项发现也意味着，主小行星带中，各小行星必定还有更多尚未发现的差异性，可能有许多天体拥有核心或有趣的内部结构，只是被未融化的表面包复住了，所以没被科学家发现。小行星带很可能比只从观察小行星表面所得的还有趣多了。

▼司琴星可能一度拥有熔融核心。(图／引用自台北天文馆之网路天文馆网站)

年轻与年老并存的世界

这些天文学家从司琴星表面的陨坑数量来估算其相对年龄，陨坑数量愈多，相对年龄愈老，反之陨坑数量愈少愈年轻。结果发现有一部份表面的布满了密密麻麻的陨坑，年龄达36亿年之多。而那些陨坑数量少、看起来比较年轻的地方，应该是邻近地区曾遭到其他小行星撞击所引发的地震导致山崩的结果。山崩滑落的碎岩，有些直径达300-400公尺左右，相当于澳洲的艾尔斯岩那么大。而崩落的碎屑厚度约达1公里左右。

估计某些次的撞击可能非常猛烈，造成司琴星表面崩裂，且崩裂的裂隙还逐渐向内部延伸，最后形成了我们今日所见的面貌。

小行星不只是石头堆

绝大部分的小行星位在火星和木星之间的主小行星带(main asteroid belt)中，基本上由岩石和金属所组成，过去数十亿年来，不断互相碰撞与冷却，所以大都有着如马铃薯般的不规则外观。与行星相较之下，这些由岩石堆积成的小行星都相当小而轻，内部有许多空洞和裂缝。一般认为绝大部分小行星应该没有机会融化，然后形成一个高密度的金属核心，所以都维持着刚形成时的岩石和尘埃聚集原始型式。

相对地，普朗克研究所Holger Sierks等人把根据罗赛达号拍到的小行星外型融入电脑模型，计算司琴星的体积、质量，然后计算密度，却发现司琴星小行星密度比一般落在地球上的绝大多数陨石样本的密度还高许多。

从密度资料看来，这颗小行星内部应该几乎是实心的，没有孔隙或裂缝。然而罗赛达号研究者测量司琴星小行星表面的陨坑，确定司琴星表面到处都有巨大的裂隙，显示这颗小行星内部应该有许多孔隙，和密度测量结果不大相符。毕竟，如果小行星内的孔隙愈多，小行星的密度应该会愈低，就像海绵或菜瓜布一样。

对此互相矛盾的结果，Sierks等人提出一个可能的解释：或许在它充满裂隙的表面之下，这颗小行星的确含有一个过去曾融化、如今已固结的高密度金属核心。

这项直接测量结果，或许可作为美国麻省理工学院(MIT)Benjamin Weiss等人去年发展出的一套理论的证据。Weiss等人研究掉落在地球上的球粒陨石，据信球粒陨石的成分从太阳系早期形成后至今都不曾改变，等于是太阳系早期遗留至今的化石；Weiss等人从Allende陨石样本发现一些具强磁性的样本，认为这些样本应该是在具有熔融金属核心的小行星中受到磁化作用的。这个观点显然与主流认为的：绝大部分小行星应是原始、未融化的天体的概念有很大的差异。