“隼鳥2號”帶回的小行星樣本開啟了比太陽還古老的“時
據(jù)New Atlas報道,一次為期六年的小行星往返旅行,使人們對太陽系的形成有了前所未有的認識。科學家們對從小行星“龍宮”返回的樣本進行了首次全面分析,發(fā)現(xiàn)了從迄今發(fā)現(xiàn)的最古老物質(zhì)開始的詳細歷史。
太陽系最初基本上是一個巨大的塵埃和氣體盤,它們逐漸聚集在一起形成了太陽,然后是行星和衛(wèi)星。這塊“蛋糕的碎屑”以小行星和彗星的形式在太空中漂移,因此,它們基本上是“時間膠囊”,保存著太陽系形成過程中的原始材料。
當它們作為隕石落到地球上時,科學家們可以對它們進行研究,但不幸的是,這些樣本會被地球上的過程所污染。最好的樣本直接來自于源頭,它們被鎖在太空中,幾十億年來基本沒有變化。而這正是日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)(JAXA)在2014年發(fā)射的“隼鳥2號”(Hayabusa2)任務(wù)的目標。
“隼鳥2號”在2019年成功地與小行星“龍宮”表面接觸,俯沖下來,從表面舀起巖石材料的樣本,并在2020年12月將其帶回地球。現(xiàn)在,對這個原始樣本的首次全面分析已經(jīng)完成。
科學家們研究了來自“龍宮”的16個顆粒,發(fā)現(xiàn)它包含有史以來最古老的物質(zhì),其中一些顆粒比太陽還要古老。雖然目前的小行星直徑只有大約1公里(0.6英里),但這只是一個母體(小行星)的碎片,它的直徑可能有幾十公里,在外太陽系形成。
耐人尋味的是,這些材料顯示出在遙遠的過去曾被水浸泡過的跡象。放射性同位素測定顯示,“龍宮”的母體在太陽系誕生幾百萬年后被水循環(huán)改變了。
這項研究的作者Nicolas Dauphas說:“我們必須想象一個漂浮在太空中的冰和塵埃的集合體,當冰被小行星形成時存在的放射性元素衰變產(chǎn)生的核能融化時,它變成了一個巨大的泥球?!?
研究人員表示,這些放射性元素會在500萬年后全部衰變,小行星再次凍結(jié)。另一個天體的撞擊拋出了這個小行星的碎片,包括一個成為“龍宮”的碎片。最終,“龍宮”在行星引力的作用下進入內(nèi)太陽系,在那里它的冰層會被蒸發(fā)掉,留下今天看到的干燥的巖石和灰塵球。
科學家們還在樣本中檢測到原始的有機物質(zhì),包括形成蛋白質(zhì)的氨基酸。這使得生命的成分可以在太空中開始形成,然后再由像“龍宮”這樣的小行星運送到地球。這個小行星的潮濕歷史也為水可能以同樣的方式沉積在這里的假設(shè)提供了證據(jù)。
盡管這項分析很有見地,但它只是一個開始。這項研究中檢查的材料只是從“龍宮”回收的全部樣本中的一小部分,其中一些被收進了倉庫,以便將來用更先進的技術(shù)進行分析。美國宇航局(NASA)對從阿波羅任務(wù)帶回的月球樣本也做了同樣的事情,這些樣本在50年后的今天才被打開研究。
其他任務(wù)目前正在進行中,將從另一顆小行星Bennu帶回原始樣本,而“毅力號”漫游車正在儲存火星巖石樣本,以便最終返回地球。
這項研究發(fā)表在《科學》雜志上。
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