小行星以希臘智慧女神的名字命名為帕拉斯，最初于1802年被發(fā)現(xiàn)。帕拉斯是小行星帶中的第三大天體，大約是月球的七分之一。幾個世紀以來，天文學家注意到，與小行星帶中的大多數(shù)物體相比，小行星沿著明顯傾斜的軌道運行，盡管其傾斜的原因仍然是個謎。

在今天發(fā)表在《自然天文學》上的一篇論文中，研究人員首次揭示了Pallas的詳細圖像，包括嚴重凹陷的表面。

研究人員懷疑帕拉斯的撞擊表面是小行星偏斜軌道的結(jié)果：雖然小行星帶中的大多數(shù)物體都沿著太陽繞著相同的橢圓軌道行進，就像賽車場上的汽車一樣，但帕拉斯的傾斜軌道使得小行星必須以一定角度粉碎通過小行星帶。Pallas沿途遇到的任何碰撞所造成的破壞，比同一軌道上的兩個小行星之間的碰撞要大四倍。

該論文的主要作者，麻省理工學院地球，大氣與行星科學系的博士后MichaëlMarsset說：“ Pallas的軌道暗示著非常高的速度影響。”“從這些圖像中，我們現(xiàn)在可以說帕拉斯是我們在小行星帶中知道的最隕石坑的物體。這就像在發(fā)現(xiàn)一個新世界一樣。”

Marsset的合著者包括來自全球21個研究機構(gòu)的合作者。

“暴力歷史”

該小組由法國馬賽天文臺實驗室的首席研究員皮埃爾·韋爾納扎(Pierre Vernazza)帶領(lǐng)，在歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)上使用SPHERE儀器獲得了帕拉斯的圖像，該望遠鏡由四個望遠鏡組成，每個望遠鏡各有8個米的鏡子，位于智利的山區(qū)。在2017年，然后在2019年再次出現(xiàn)，馬賽特和他的同事一次保留了四臺望遠鏡中的一臺，幾天一次看是否可以在距地球最近的軌道上捕獲帕拉斯的圖像。

該團隊在兩次觀測中獲得了11個系列的圖像，并在旋轉(zhuǎn)時從不同角度捕獲了Pallas。整理圖像后，研究人員生成了小行星形狀的3-D重建圖，兩極的隕石坑圖以及赤道區(qū)域的一部分。

他們總共發(fā)現(xiàn)了直徑大于30公里的36個火山口，大約是地球Chicxulub火山口直徑的五分之一，最初的撞擊很可能在6500萬年前使恐龍喪生。研究人員在論文中指出，帕拉斯的隕石坑似乎覆蓋了小行星表面的至少10%，這“暗示了強烈的碰撞歷史”。

為了了解這段歷史可能有多猛烈，研究小組對帕拉斯及其與小行星帶其余部分在過去40億年(即太陽系的年齡)中的相互作用進行了一系列模擬。考慮到每個小行星的大小，質(zhì)量和軌道特性，以及小行星帶內(nèi)物體的速度和大小分布，他們對谷神星和維斯塔做了相同的處理。他們每次記錄一次模擬的碰撞在Pallas，Ceres或Vesta上產(chǎn)生的隕石坑的寬度至少為40公里(他們在Pallas上觀察到的大多數(shù)隕石坑的大小)。

他們發(fā)現(xiàn)，與Ceres或Vesta上相同大小的隕石坑相比，Pallas上的40公里隕石坑可以通過與更小的物體碰撞而制成。因為小行星在小行星帶中的數(shù)目比大行星小得多，所以這意味著與其他兩個小行星相比，帕拉斯發(fā)生高速隕石坑的可能性更高。

馬賽特說：“帕拉斯遭遇的碰撞比谷神星或維斯塔的碰撞要多兩到三倍，它的傾斜軌道是對我們在其他兩個小行星上都看不到的非常怪異的表面的直接解釋。”