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    但通常情況下▽,行星一般不是正球體﹡♀⌒,而是橢球體ππ,比如旋轉橢球體、三軸橢球體等△△。因此♀□,行星的引力在空間的分佈是不均勻的⌒⊙。衛星飛過時候♀,不均勻的引力場就會對衛星運行的軌道產生擾動△△⊙。

    一方面π,同樣的物質組成♂,內部形狀不一樣﹡〇,產生的引力特徵不一樣△。另一方面♂♂,如果物質形狀是均勻的⌒?,但內部的密度不一樣┊,在空間表達的引力場也是不均勻的⊙♂。

    「那麼↑〇∟,通過分析衛星軌道的變化∴⊿∴,可以去重建行星的引力特徵∵□?!蛊絼潘山榻B┊┊?,影響引力特徵分佈的主要有兩個因素▽,即物質的形狀和密度▽♀。

    在太陽系裡⊿⊿,由小的球粒隕石類物質堆積而成的固體岩石類天體△,它們的物質成分比較均勻⊙,密度約為3克/立方厘米△。而在地球、火星等行星形成的過程中⌒♀,由於急劇升溫┊⊿,岩石中的鐵和鎳這些比較重的物質會流到星體的中間部分∵↑,形成核或下部的?!雪?。

    據物理學家組織網報道﹡,一個國際研究小組通過分析「黎明」號獲取的引力場等數據π,認為穀神星表面一座圓頂形狀的山由泥漿――混合了鹽水和固體顆粒的物質組成┊。該項研究近日在線發表在《自然?地球科學》的官網上∟π。

    2007年升空的「黎明」號◇□,主要研究火星和木星之間小行星帶中的兩個較大目標――灶神星和穀神星〇♀∟。2011年7月到2012年9月∵⊿⌒,「黎明」號圍繞灶神星考察∟⌒□,然後啟程前往穀神星▽?,於2015年3月到達目的地♀。

    自2015年初傳回截至當時最為清晰的穀神星「靚照」開始π◇,「黎明」號一直在辛勤地工作⊙⊙,傳回各種數據﹡△⊿。通過對光譜、引力場等數據的研究分析△,科學家們對穀神星的認識不斷豐富▽◇⊿。

    行星引力場是研究行星內部結構的重要窗口?。如何探測行星引力場∴♂?引力場數據里◇∵,藏着哪些關於行星內部結構和成分的秘密▽∟┊?科技日報記者就此採訪了相關專家ππ。

    「在太空中∟┊♂,如果發現某一個物體的密度低於2.3克/立方厘米♂ππ,可以推斷它裏面肯定有揮發性的物質∴﹡?,主要是水♀?!蛊絼潘芍赋雳?,水的密度較低∟∵♂,綜合在一起∵﹡,就會拉低物質的密度﹡?△。

    作為太陽系小行星帶里的「大個子」☆↑,直徑為940公里的矮行星――穀神星一直備受關注∵?⊿。它是美國「黎明」號探測器的主要觀測對象之一?〇。

    既然形狀和密度會影響行星引力場的分佈?◇∟。反過來?⊿,通過獲得行星引力場在外部空間分佈的不均勻性后☆,可以反推其表面及內部物質的形狀結構和密度∵⌒。

    事實上∵⊙☆,弄清穀神星是一顆純岩石類行星?⊙,還是其他類型的行星◇∴∟,是對其進行探測的主要任務之一☆?。平勁松認為□π∵,在從地面上看起來像是岩石類行星的穀神星的表面和深部發現了大量水△⌒△,意味着在太陽系內其他的行星或彗星上也可能廣泛地存在水△▽,這對於研究生命起源的環境有着重要意義∴。

    本文開頭提到的國際研究小組綜合「黎明」號獲取的引力場等數據〇﹡∴,計算出穀神星表面一座名為阿胡那山(Ahuna Mons)的物質密度在2.1克/立方厘米左右??!赣纱瞬浑y推斷∴﹡,組成阿胡那山的物質里有水冰的存在☆┊┊?!蛊絼潘煞治龅馈鳌唷?。

    然而▽△,中心引力體並不是一個點∵,是由物質組成的球體□﹡。如果這個球體是一個正球體⌒,那麼它對衛星運行軌道的擾動可以忽略不計∵。

    鐵的密度是7.8克/立方厘米π◇,因此物質流動后◇∵☆,行星表面岩石的密度就變成2.3―2.7克/立方厘米?△↑,行星幔部分還會留有一部分鐵∴,那裡的密度大概為5克/立方厘米♂∴。

    為了更好地解釋關於引力場的基本概念⊙,中國科學院國家天文台研究員平勁松打了個比方⊿,如果把要探測的天體當作一個質量點看待時⊿,圍繞它飛行的衛星所運行的軌道應該是一個圓錐曲線∵♂,即橢圓或者拋物線等∵〇。

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