自从朱塞佩·皮亚齐于1801年首次发现太阳系中最大的小行星以来，天文学家和行星科学家一直在思考这颗小行星/矮行星的构成。它的表面伤痕累累，布满了陨石坑。长期以来，科学家们一直认为，谷神星表面可见的陨石坑意味着它不可能是非常冰冷的。

　　普渡大学和美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的研究人员现在认为谷神星是一个非常冰冷的物体，可能曾经是一个泥泞的海洋世界。谷神星有脏冰壳的发现是由普渡大学地球、大气和行星科学系的博士生Ian Pamerleau和助理教授Mike Sori领导的，他们在《自然天文学》上发表了他们的发现。两人与喷气推进实验室的研究科学家詹妮弗·斯库利一起，用计算机模拟了谷神星上的陨石坑在数十亿年的时间里是如何变形的。

　　Sori说:“我们认为谷神星表面附近有很多水冰，随着你越走越深，它的冰量会逐渐减少。”“人们过去认为，如果谷神星非常冰冷，那么陨石坑就会随着时间的推移而迅速变形，就像地球上流动的冰川，或者像粘稠的蜂蜜一样。然而，我们通过模拟表明，如果你只混合一点点固体岩石，那么谷神星上的冰可能比之前预测的要坚固得多。”

　　该小组的发现与之前认为谷神星相对干燥的观点相矛盾。通常的假设是谷神星的冰含量不到30%，但Sori的团队现在认为，谷神星表面的冰含量更接近90%。

　　“我们对这一切的解释是，谷神星曾经是一个像木卫二(木星的卫星之一)一样的‘海洋世界’，但有一个肮脏、泥泞的海洋，”Sori说。“随着时间的推移，泥泞的海洋冻结了，它形成了一个冰冷的地壳，里面有一点点岩石物质。”

　　帕默洛解释了他们是如何使用计算机模拟来模拟谷神星上的陨石坑在数十亿年里是如何发生弛豫的。

　　“即使是固体也会在很长的时间尺度上流动，冰比岩石更容易流动。陨石坑有很深的碗状结构，会产生很高的压力，然后放松到一个较低的压力状态，通过固态流形成一个较浅的碗状结构。”“因此，在美国宇航局的黎明号任务之后得出的结论是，由于缺乏宽松的浅陨石坑，地壳不可能那么冰冷。我们的计算机模拟解释了一种新的方式，即冰可以在只有少量非冰杂质混合的情况下流动，这将允许一个富含冰的地壳在数十亿年的时间里几乎不流动。因此，我们可以得到一个富含冰的谷神星，它仍然符合观察到的陨石坑松弛的缺乏。我们在这些模拟中测试了不同的地壳结构，发现在地表附近具有高冰含量的分层地壳，随着深度下降到较低的冰，这是限制Cerean陨石坑松弛的最佳方法。”

　　Sori是一位专注于行星地球物理学的行星科学家。他的团队解决了关于行星内部的问题，行星内部和表面之间的联系，这些问题可能会通过航天器任务来解决。他的研究跨越了太阳系中的许多固体，从月球和火星到太阳系外的冰冷物体。

　　谷神星是小行星带中最大的天体，也是一颗矮行星。我认为有时人们认为小而块状的东西是小行星(大多数都是!)，但谷神星看起来更像一颗行星，”Sori说。“它是一个大球体，直径950公里左右，表面有陨石坑、火山和山体滑坡等特征。”

　　2007年9月27日，美国宇航局发射了黎明号探测器。这个任务是第一个也是唯一一个环绕两个地外目的地——原行星灶神星和谷神星的航天器。虽然黎明号于2007年发射，但直到2015年才到达谷神星。它一直绕着这颗矮行星运行到2018年。

　　“我们利用黎明号的数据进行了多次观察，作为寻找富含冰的地壳的动力，这种地壳可以抵抗谷神星上的陨石坑放松。不同的表面特征(例如，坑，圆顶和滑坡等)表明谷神星的近地下含有大量的冰，”帕默洛说。“光谱数据还显示，在矮行星的风化层下面应该有冰，重力数据产生的密度值非常接近冰，特别是不纯冰。我们还拍摄了谷神星上一个实际复杂陨石坑的地形剖面，并用它来构建我们的一些模拟的几何结构。”

　　Sori说，因为谷神星是最大的小行星，所以根据地球对其质量的一些估计，人们怀疑它可能是任何冰冷的物体。这些因素使其成为航天器访问的绝佳选择。

　　“对我来说，这一切令人兴奋的部分是，如果我们是对的，我们有一个离地球很近的冰冻海洋世界。谷神星可能是外太阳系拥有海洋的冰冷卫星的一个有价值的比较点，比如木星的卫星木卫二和土星的卫星土卫二，”Sori说。“因此，我们认为谷神星是宇宙中最容易接近的冰冷世界。这使得它成为未来航天器任务的一个伟大目标。我们在谷神星表面看到的一些明亮的特征是谷神星泥泞的海洋的残余物，现在大部分或全部冻结，喷发到表面。所以我们有一个地方可以从一个古老的海洋世界中收集样本，这对发射航天器来说并不太难。”