金属小行星是被破坏的星子冷却后的核心。它们起源于太阳系早期的历史,那时行星刚刚开始形成。加州大学圣克鲁斯分校的行星研究人员雅各布·亚伯拉罕和弗朗西斯·尼莫教授认为,随着金属冷却和凝固,喷出液态铁的火山可能会通过固体铁外壳喷发到这颗金属小行星的表面。
亚伯拉罕斯和尼姆教授说:“在太阳系中观察到三种主要的地壳物质。”
“最常见的是硅酸盐外壳,存在于类地行星及其卫星、大多数小行星和木星的卫星木卫一上。”
“另一种常见的地壳类型是由冰形成的,主要是水冰,在大多数太阳系外卫星、一些小行星和大多数柯伊伯带物体的表面。”
除了冰和硅酸盐,在太阳系中还存在一种不太常见的第三种地壳:行星体的地幔碰撞破裂后留下的金属核物质。
这些金属物体已在小行星带中被探测到,并对陨石记录作出了重大贡献。然而,我们对其表面的了解非常有限——金属小行星的第一张详细图像将来自美国宇航局的普赛克宇宙飞船,该飞船计划于2022年发射。
“卷入灾难性碰撞的原行星或星子可能会剥离其岩石外层,暴露出熔化的、富含铁的核心。在寒冷的太空中,这一小团液态金属会很快开始冷却和凝固,”尼莫教授说。
“在某些情况下,它会从中心向外结晶,不会发生火山活动,但有些会从上到下结晶,所以你会在表面得到一块固态金属,下面是液态金属。”
亚伯拉罕说:“至于铁火山会是什么样子,这取决于熔化物的组成。”
“如果它主要是纯铁,那么就会有低粘度的表面流喷发,扩散成薄片状,所以不会像你在夏威夷看到的厚而粘的熔岩流那样。”
“在另一个极端,如果有轻元素混合在一起,气体迅速膨胀,就可能发生爆炸性火山活动,可能会在地表留下坑。”
在金属小行星上发现铁火山作用证据的最好机会实际上可能来自于研究已经在地球上收集的铁陨石。
“有很多这样的金属陨石,现在我们知道我们在寻找什么,我们可能会在它们中找到火山活动的证据,”尼莫教授说。
“如果物质喷发到表面,它会很快冷却,这将反映在陨石的组成中。可能还有漏气留下的洞。”
的研究发表在杂志上《地球物理研究快报.
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雅各布·n·h·亚伯拉罕和弗朗西斯·尼莫。铁火山作用:金属小行星上的铁火山作用。《地球物理研究快报, 2019年4月8日在线发布;gl082542 doi: 10.1029/2019