被稱為“黃金星球”的小行星有何特別之處

文 張 聞

在遙遠的太陽系中，棲息著數(shù)以百萬計的小行星。其中，有這樣一顆富含鐵鎳金屬的小行星，它就是“靈神星”。

美國當(dāng)?shù)貢r間2023年10月13日，美國航空航天局（NASA）從佛羅里達州肯尼迪航天中心發(fā)射了一艘名為“靈神星”（P s y c h e）的航天探測器，計劃穿越太空35億公里，并預(yù)計2029年抵達同名小行星并進行長達26個月的觀測?！办`神星”探測器項目首席科學(xué)家林迪·埃爾金斯·坦頓說，這是NASA首次探索“表面是金屬”的小行星。

神秘的“靈神星”

長期以來，行星科學(xué)家按光譜成分把小行星分為三大類：第一類是C型（以碳為主的），第二類是S型（石質(zhì)的），第三類就是富金屬（通常是鐵和鎳）的M型小行星。值得一提的是，至今人類探測器還從未近距離、深入探測過任何一顆金屬小行星。而“靈神星”是目前太陽系已知的金屬小行星中最大最重的那顆。

那么，“靈神星”這顆神秘的小行星，到底是什么樣子的？“靈神星”直徑約280公里，于1852年被發(fā)現(xiàn)?！度毡窘?jīng)濟新聞》介紹稱，裸露的鎳鐵內(nèi)核占到這顆小行星體積的30%至60%。

那這顆富金屬的小行星又是如何形成的呢？長期以來，一個廣為接受的觀點是：“靈神星”的成分可能與地球這樣的類地行星內(nèi)核相似。對于它的形成原因，科學(xué)家有多種猜測，比較公認的說法是：這類小行星是在小天體匯集變大、發(fā)展成類地行星的過程中產(chǎn)生的。地質(zhì)和地球物理學(xué)家認為：行星達到一定的大小后，金屬會被行星內(nèi)部的熱量熔化，與巖石成分分離。較重的金屬集中在行星中心，巖石成分集中在表面。但如果行星中途崩潰，就會導(dǎo)致金屬內(nèi)核裸露。最后，科學(xué)家推斷：“靈神星”就是一顆太陽系形成初期的遠古行星殘留的核心，與地球內(nèi)核非常類似。通過對其體積、質(zhì)量和雷達反射等數(shù)據(jù)的估算，科學(xué)家認為：“靈神星”的貴金屬儲量可能是地球上已探明儲量的1億倍。以此為基礎(chǔ)，“靈神星”被估值高達1000億億美元，并被賦予“黃金星球”的美稱。

“靈神星”的價值不止于此

其實，“靈神星”吸引科學(xué)家之處遠遠不限于其“黃金屬性”。事實上，科學(xué)家對“靈神星”進行探測，除了填補小行星探測領(lǐng)域的空白，“靈神星”本身，也對我們認識太陽系的演化，尤其是地球這樣的巖質(zhì)星球演化，有著獨特的意義。于是，NASA提出了“靈神星”探索任務(wù)的5個主要目標：

第一，確認“靈神星”是不是由天體遺留內(nèi)核演化的；第二，確定“靈神星”表面各區(qū)域的相對年齡；第三，弄清楚這類小型金屬天體是否包含所謂“輕元素”；第四，研究“靈神星”的形成環(huán)境，尤其是相比地球核心，它究竟是更具氧化性，還是更具還原性；第五，描繪“靈神星”表面地形特征。

然而，N A S A對于“靈神星”的探索，需要大量的技術(shù)作為支撐。NASA噴氣推進實驗室光通信系統(tǒng)主管阿比·比斯瓦斯在一份聲明中說，“靈神星”探測器所使用的“深空光通信系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)傳輸能力更加先進，能傳輸更高分辨率的圖像、更多科學(xué)數(shù)據(jù)和流媒體視頻。

另外，“靈神星”探測器采用的電推進系統(tǒng)可利用電磁場加速并噴射氙離子，從而產(chǎn)生推力，推動探測器太空飛行。使用這種推進系統(tǒng)，探測器無須攜帶成百上千公斤的化學(xué)燃料。這將是NASA首次在月球軌道之外使用這種推進系統(tǒng)。

如果進展順利，“靈神星”航天探測器將飛行約40億公里，預(yù)計于2029年7月下旬抵達位于火星和木星之間小行星帶的“靈神星”，8月開始執(zhí)行主要任務(wù)。期待2029年的“靈神星”航天探測器對于我們想要知道的問題，給出更多有力的科學(xué)證據(jù)。