最新研究：龍宮小行星聚集形成之前失去大量水分

據(jù)國外媒體報(bào)道，日本“隼鳥2號(hào)”飛船最近勘測“龍宮（Ryugu）”小行星上的巖石時(shí)，發(fā)現(xiàn)其表面的巖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(hào)飛船從龍宮小行星表面采集到巖石樣本，雖然科學(xué)家剛開始對(duì)這些樣本進(jìn)行分析，但現(xiàn)已獲得重大發(fā)現(xiàn)，他們使用來自飛船其他儀器獲得的勘測數(shù)據(jù)，進(jìn)一步揭曉這顆神秘小行星的歷史。

在這項(xiàng)最新研究報(bào)告里，研究人員解釋了為什么龍宮小行星不像其他小行星那樣含有大量富水礦物質(zhì)。該研究表明，形成龍宮小行星的遠(yuǎn)古母星在分解過程中可能經(jīng)歷某種加熱事件，大量水分喪失，從而導(dǎo)致該小行星比預(yù)期更加干燥。

研究報(bào)告合著作者、美國布朗大學(xué)行星科學(xué)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(dá)地球？富水小行星被認(rèn)為在地球水源形成過程中發(fā)揮了重要作用，所以我們希望研究近地小行星，并采集樣本返回地球，便于更全面地理解此類小行星含水礦物質(zhì)的分布狀況和歷史變化?！?/p>

米利肯指出，科學(xué)家之所以選擇龍宮小行星作為勘測目標(biāo)是因?yàn)樗鼘儆陬伾^深的小行星類型，此類小行星可能存在含水礦物質(zhì)和有機(jī)化合物，此類小行星被認(rèn)為是地球上發(fā)現(xiàn)富含水和碳的黑色隕石（被稱為碳質(zhì)球粒隕石）的母體。據(jù)悉，碳質(zhì)球粒隕石已在全球各地實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了數(shù)十年的深入分析，但科學(xué)家無法確定碳質(zhì)球粒隕石樣本來自哪顆小行星。

隼鳥2號(hào)飛船任務(wù)是首次直接從這些具有勘測價(jià)值的小行星表面采集樣本返回地球，該飛船對(duì)龍宮小行星的觀測表明，它可能不像科學(xué)家最初預(yù)期的那樣富含水分，關(guān)于它如何以及何時(shí)失去部分水分，科學(xué)界存在著不同觀點(diǎn)。

龍宮小行星是由碎石聚集而成，引力作用將分散的巖石聚集在一起，科學(xué)家們認(rèn)為，此類小行星可能是在更大、更堅(jiān)固的小行星經(jīng)歷一次撞擊事件后，由無數(shù)碎片殘骸聚集的。因此，現(xiàn)今科學(xué)家在龍宮小行星觀測到的含水特征很可能是一顆富含水的母星經(jīng)歷某種加熱事件后的殘骸體，也可能是龍宮小行星經(jīng)歷一次災(zāi)難性碰撞和碎片再聚集成形之后失去大量水分，還有一種可能是，龍宮小行星曾出現(xiàn)過幾次較近距離太陽的自轉(zhuǎn)，在太陽高溫烘烤下導(dǎo)致其表面干燥，蒸發(fā)大量水分。

隼鳥2號(hào)飛船配備的勘測儀器可以幫助科學(xué)家確定更有可能出現(xiàn)哪種情況，2019年，該飛船抵達(dá)龍宮小行星時(shí)，向小行星表面發(fā)射了一枚小型炮彈，撞擊產(chǎn)生小坑，并暴露出埋在表面之下的巖石。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巖石的含水量與地下巖石的含水量進(jìn)行對(duì)比分析。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，龍宮小行星地下水特征與地表水特征非常相似，這與龍宮小行星母星經(jīng)歷干燥脫水的觀點(diǎn)相一致，表明龍宮小行星表面干燥與太陽高溫烘烤無關(guān)。

米利肯說：“你可能認(rèn)為太陽高溫加熱通常發(fā)生在小行星表面，而不會(huì)穿透到小行星表面之下，但最新勘測結(jié)果顯示，龍宮小行星表面和地下水分含量非常相似，都相對(duì)較低，從而進(jìn)一步暗示龍宮小行星母星曾經(jīng)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(shí)該發(fā)現(xiàn)，例如：從小行星表面之下采集的顆粒大小可能會(huì)影響光譜儀測試結(jié)果。

研究報(bào)告合著作者、布朗大學(xué)資深研究助理Takahiro Hiroi說：“從地下采集的顆粒尺寸可能比地上的要小，它們可能比地上粗顆粒顏色更暗、更紅，利用遙感技術(shù)很難排除粒度效應(yīng)。”

幸運(yùn)的是，該任務(wù)并不局限于遠(yuǎn)程研究樣本，自從隼鳥2號(hào)飛船于2012年12月成功將龍宮小行星樣本送回地球，科學(xué)家將對(duì)該小行星進(jìn)行更近距離的太空勘測觀察，其中一些巖石樣本很快將送到美國宇航局反射率實(shí)驗(yàn)室（RELAB），該實(shí)驗(yàn)室設(shè)立在布朗大學(xué)，將由Takahiro Hiroi和米利肯負(fù)責(zé)分析測試。

米利肯指出，我們期待相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)，希望能夠證實(shí)該團(tuán)隊(duì)的遙感勘測結(jié)果，我們利用遙感數(shù)據(jù)做出的所有假設(shè)都將在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試，這非常令人興奮，但也可能非常煩瑣，但有件事是可以肯定的，我們會(huì)了解更多關(guān)于隕石和母體小行星之間的微妙關(guān)聯(lián)。