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最新研究:龙宫小行星聚集形成之前失去大量水分

作者: 众创网

  • 2021-01-11
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据国外媒体报道,目前,最新研究表明,日本“隼鸟2号”飞船最近勘测“龙宫(Ryugu)”小行星上的岩石时,发现其表面的岩石在聚集形成小行星之前,似乎已失去大部分水分。

2020年12月,隼鸟2号飞船从龙宫小行星表面采集到岩石样本,虽然科学家刚开始对这些样本进行分析,但现已获得重大发现,他们使用来自飞船其他仪器获得的勘测数据,进一步揭晓这颗神秘小行星的历史。

这项最新研究报告发表在近期出版的《自然天文学》杂志上,研究人员解释了为什么龙宫小行星不像其他小行星那样含有大量富水矿物质。该研究表明,形成龙宫小行星的远古母星在分解过程中可能经历某种加热事件,大量水分丧失,从而导致该小行星比预期更加干燥。

研究报告合着作者、美国布朗大学行星科学家拉尔夫·米利肯说:“我们正在努力理解一件事——早期太阳系的水分布情况,以及水如何到达地球?富水小行星被认为在地球水源形成过程中发挥了重要作用,所以我们希望研究近地小行星,并采集样本返回地球,便于更全面地理解此类小行星含水矿物质的分布状况和历史变化。”

米利肯指出,科学家之所以选择龙宫小行星作为勘测目标是因为它属于颜色较深的小行星类型,此类小行星可能存在含水矿物质和有机化合物,此类小行星被认为是地球上发现富含水和碳的黑色陨石(被称为碳质球粒陨石)的母体,据悉,碳质球粒陨石已在全球各地实验室进行了数十年的深入分析,但科学家无法确定碳质球粒陨石样本来自哪颗小行星。

隼鸟2号飞船任务是首次直接从这些具有勘测价值的小行星表面采集样本返回地球,该飞船对龙宫小行星的观测表明,它可能不像科学家最初预期的那样富含水分,关于它如何以及何时失去部分水,科学界存在着不同观点。

龙宫小行星是由碎石聚集而成,引力作用将分散的岩石聚集在一起,科学家们认为,此类小行星可能是在更大、更坚固的小行星经历一次撞击事件后,由无数碎片残骸聚集的。因此,现今科学家在龙宫小行星观测到的含水特征很可能是一颗富含水的母星经历某种加热事件后的残骸体,也可能是龙宫小行星经历一次灾难性碰撞和碎片再聚集成形之后失去大量水分,还有一种可能是,龙宫小行星曾出现过几次较近距离太阳的自转,在太阳高温烘烤下导致其表面干燥,蒸发大量水分。

隼鸟2号飞船配备的勘测仪器可以帮助科学家确定更有可能出现哪种情况,2019年,该飞船抵达龙宫小行星时,向小行星表面发射了一枚小型炮弹,撞击产生小坑,并暴露出埋在表面之下的岩石。利用能够探测含水矿物的近红外光谱仪,研究人员可以将地表岩石的含水量与地下岩石的含水量进行对比分析。

相关数据显示,龙宫小行星地下水特征与地表水特征非常相似,这与龙宫小行星母星经历干燥脱水的观点相一致,表明龙宫小行星表面干燥与太阳高温烘烤无关。

米利肯说:“你可能认为太阳高温加热通常发生在小行星表面,而不会穿透到小行星表面之下,但最新勘测结果显示,龙宫小行星表面和地下水分含量非常相似,都相对较低,从而进一步暗示龙宫小行星母星曾经历过某种加热事件。”

研究人员称,然而我们需要做更多的工作来证实该发现,例如:从小行星表面之下采集的颗粒大小可能会影响光谱仪测试结果。

研究报告合着作者、布朗大学资深研究助理Takahiro Hiroi说:“从地下采集的颗粒尺寸可能从地上的要小,它们可能比地上粗颗粒颜色更暗、更红,利用遥感技术很难排除粒度效应。”

幸运的是,该任务并不局限于远程研究样本,自从隼鸟2号飞船于2012年12月成功将龙宫小行星样本送回地球,科学家将对该小行星进行更近距离的太空勘测观察,其中一些岩石样本很快将送到美国宇航局反射率实验室(RELAB),该实验室设立在布朗大学,将由Takahiro Hiroi和米利肯负责分析测试。

米利肯指出,我们期待相关的实验室分析数据,希望能够证实该团队的遥感勘测结果,我们利用遥感数据做出的所有假设都将在实验室进行测试,这非常令人兴奋,但也可能非常繁琐,但有件事是可以肯定的,我们会了解更多关于陨石和母体小行星之间的微妙关联。

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