來自小行星龍宮的樣本為太陽系的歷史提供了新的線索
日本的隼鳥2號任務返回地球已近兩年,但來自小行星龍宮的樣本仍在揭示關於早期太陽系歷史的寶貴信息。一項新的研究揭示了小行星龍宮的鋅和銅的同位素組成。根據同位素特徵可以得出一些更準確的結論,龍宮的組成接近於伊武納類碳質軟石,來自外太陽系的物質佔地球總質量的5-6%左右。
這些結果是由來自巴黎地球物理研究所(Institut de Physique du Globe de Paris)、巴黎城市大學(Université Paris Cité)和法國國家科學研究中心(CNRS)的科學家作為一個國際聯盟的一部分,今天(2022年12月12日)發表在《自然-天文學》雜誌上。
在地球上發現的隕石為科學家提供了代表太陽系最初時刻的樣本。然而,隨著2020年12月由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)運營的隼鳥2號任務返回地球,研究工作向前邁出了一大步。它從小行星龍宮帶回的5克的碎片提供了分析樣本的可能性,這些樣本在到達地球和在地球上停留時沒有任何改變。
在IPGP分析的小行星龍宮的樣品
由一個國際團隊(包括來自巴黎全球物理研究所、巴黎城市大學和法國國家科學研究中心的研究人員)進行的首次分析表明,小行星龍宮的成分接近於類似伊武納的碳質軟石(CI) – 一種化學性質最原始的隕石,並被認為具有最接近太陽的成分。然而,一些同位素特徵(如鈦和鉻)與其他類別的碳質軟玉石重疊,所以龍宮和CI軟玉石之間的聯繫細節還沒有完全了解。
鋅和銅是兩種中等揮發性的元素,是研究碲化物行星形成過程中揮發性物質吸積過程的關鍵元素。不同類別的碳質軟石顯示出不同的鋅和銅的同位素組成,其中CI軟石的揮發性元素含量更為豐富。通過對龍宮的鋅和銅同位素組成進行額外的分析,科學家們獲得了研究該小行星起源的一個關鍵工具。
由IPGP的宇宙化學家Marine Paquet和Frédéric Moynier領導的國際團隊在2022年12月12日發表在《自然-天文學》雜誌上的一項研究中表明,龍宮樣品中的銅和鋅的同位素比率與CI軟骨岩相同,但與所有其他類型的隕石不同,通過最終確認龍宮和CI軟玉石之間的相似性,這項研究確定了這些來自龍宮的原始樣本代表了迄今為止對太陽成分的銅和鋅的最精確數據。
最後,龍宮的鋅同位素組成也可用於研究地球上中等揮發性元素的吸積歷史,這對行星宜居性的發展至關重要。該研究還表明,類似龍宮的物質的貢獻佔地球質量的5%左右。