“隼鳥2號(hào)”帶回的小行星樣本開啟了比太陽還古老的“時(shí)
據(jù)New Atlas報(bào)道,一次為期六年的小行星往返旅行,使人們對(duì)太陽系的形成有了前所未有的認(rèn)識(shí)。科學(xué)家們對(duì)從小行星“龍宮”返回的樣本進(jìn)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(xì)歷史。
太陽系最初基本上是一個(gè)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(shí)間膠囊”,保存著太陽系形成過程中的原始材料。
當(dāng)它們作為隕石落到地球上時(shí),科學(xué)家們可以對(duì)它們進(jìn)行研究,但不幸的是,這些樣本會(huì)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(jī)構(gòu)(JAXA)在2014年發(fā)射的“隼鳥2號(hào)”(Hayabusa2)任務(wù)的目標(biāo)。
“隼鳥2號(hào)”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?,F(xiàn)在,對(duì)這個(gè)原始樣本的首次全面分析已經(jīng)完成。
科學(xué)家們研究了來自“龍宮”的16個(gè)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(gè)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(yuǎn)的過去曾被水浸泡過的跡象。放射性同位素測(cè)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(xiàng)研究的作者Nicolas Dauphas說:“我們必須想象一個(gè)漂浮在太空中的冰和塵埃的集合體,當(dāng)冰被小行星形成時(shí)存在的放射性元素衰變產(chǎn)生的核能融化時(shí),它變成了一個(gè)巨大的泥球?!?
研究人員表示,這些放射性元素會(huì)在500萬年后全部衰變,小行星再次凍結(jié)。另一個(gè)天體的撞擊拋出了這個(gè)小行星的碎片,包括一個(gè)成為“龍宮”的碎片。最終,“龍宮”在行星引力的作用下進(jìn)入內(nèi)太陽系,在那里它的冰層會(huì)被蒸發(fā)掉,留下今天看到的干燥的巖石和灰塵球。
科學(xué)家們還在樣本中檢測(cè)到原始的有機(jī)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(yùn)送到地球。這個(gè)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(xiàng)分析很有見地,但它只是一個(gè)開始。這項(xiàng)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(jìn)了倉庫,以便將來用更先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行分析。美國宇航局(NASA)對(duì)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(jìn)行中,將從另一顆小行星Bennu帶回原始樣本,而“毅力號(hào)”漫游車正在儲(chǔ)存火星巖石樣本,以便最終返回地球。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
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