最新研究:龍宮小行星聚集形成之前失去大量水分

目前,最新研究表明,日本「隼鳥2號」飛船最近勘測「龍宮(Ryugu)」小行星上的岩石時,發現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,隼鳥2號飛船從龍宮小行星表面採集到岩石樣本,雖然科學家剛開始對這些樣本進行分析,但現已獲得重大發現,他們使用來自飛船其他儀器獲得的勘測數據,進一步揭曉這顆神秘小行星的歷史。

最新研究:龍宮小行星聚集形成之前失去大量水分

科學家之所以選擇龍宮小行星作為勘測目標是因為它屬於顏色較深的小行星類型,此類小行星可能存在含水礦物質和有機化合物,此類小行星被認為是地球上發現富含水和碳的黑色隕石(被稱為碳質球粒隕石)的母體。

這項最新研究報告發表在近期出版的《自然天文學》雜志上,研究人員解釋了為什麼龍宮小行星不像其他小行星那樣含有大量富水礦物質。該研究表明,形成龍宮小行星的遠古母星在分解過程中可能經歷某種加熱事件,大量水分喪失,從而導致該小行星比預期更加乾燥。

研究報告合著作者、美國布朗大學行星科學家拉爾夫·米利肯說:「我們正在努力理解一件事——早期太陽系的水分布情況,以及水如何到達地球?富水小行星被認為在地球水源形成過程中發揮了重要作用,所以我們希望研究近地小行星,並採集樣本返回地球,便於更全面地理解此類小行星含水礦物質的分布狀況和歷史變化。」

米利肯指出,科學家之所以選擇龍宮小行星作為勘測目標是因為它屬於顏色較深的小行星類型,此類小行星可能存在含水礦物質和有機化合物,此類小行星被認為是地球上發現富含水和碳的黑色隕石(被稱為碳質球粒隕石)的母體,據悉,碳質球粒隕石已在全球各地實驗室進行了數十年的深入分析,但科學家無法確定碳質球粒隕石樣本來自哪顆小行星。

隼鳥2號飛船任務是首次直接從這些具有勘測價值的小行星表面採集樣本返回地球,該飛船對龍宮小行星的觀測表明,它可能不像科學家最初預期的那樣富含水分,關於它如何以及何時失去部分水,科學界存在着不同觀點。

龍宮小行星是由碎石聚集而成,引力作用將分散的岩石聚集在一起,科學家們認為,此類小行星可能是在更大、更堅固的小行星經歷一次撞擊事件後,由無數碎片殘骸聚集的。因此,現今科學家在龍宮小行星觀測到的含水特徵很可能是一顆富含水的母星經歷某種加熱事件後的殘骸體,也可能是龍宮小行星經歷一次災難性碰撞和碎片再聚集成形之後失去大量水分,還有一種可能是,龍宮小行星曾出現過幾次較近距離太陽的自轉,在太陽高溫烘烤下導致其表面乾燥,蒸發大量水分。

隼鳥2號飛船配備的勘測儀器可以幫助科學家確定更有可能出現哪種情況,2019年,該飛船抵達龍宮小行星時,向小行星表面發射了一枚小型炮彈,撞擊產生小坑,並暴露出埋在表面之下的岩石。利用能夠探測含水礦物的近紅外光譜儀,研究人員可以將地表岩石的含水量與地下岩石的含水量進行對比分析。

相關數據顯示,龍宮小行星地下水特徵與地表水特徵非常相似,這與龍宮小行星母星經歷乾燥脫水的觀點相一致,表明龍宮小行星表面乾燥與太陽高溫烘烤無關。

米利肯說:「你可能認為太陽高溫加熱通常發生在小行星表面,而不會穿透到小行星表面之下,但最新勘測結果顯示,龍宮小行星表面和地下水分含量非常相似,都相對較低,從而進一步暗示龍宮小行星母星曾經歷過某種加熱事件。」

研究人員稱,然而我們需要做更多的工作來證實該發現,例如:從小行星表面之下採集的顆粒大小可能會影響光譜儀測試結果。

研究報告合著作者、布朗大學資深研究助理Takahiro Hiroi說:「從地下採集的顆粒尺寸可能從地上的要小,它們可能比地上粗顆粒顏色更暗、更紅,利用遙感技術很難排除粒度效應。」

幸運的是,該任務並不局限於遠程研究樣本,自從隼鳥2號飛船於2012年12月成功將龍宮小行星樣本送回地球,科學家將對該小行星進行更近距離的太空勘測觀察,其中一些岩石樣本很快將送到美國宇航局反射率實驗室(RELAB),該實驗室設立在布朗大學,將由Takahiro Hiroi和米利肯負責分析測試。

米利肯指出,我們期待相關的實驗室分析數據,希望能夠證實該團隊的遙感勘測結果,我們利用遙感數據做出的所有假設都將在實驗室進行測試,這非常令人興奮,但也可能非常繁瑣,但有件事是可以肯定的,我們會了解更多關於隕石和母體小行星之間的微妙關聯。(葉傾城)

來源:cnBeta