龍宮小行星樣本的啟示發現讓天文學家重新思考宇宙起源
一個國際科學家小組進行的一項突破性研究揭示了有關小行星龍宮性質的前所未有的見解,並闡明了太陽系中富含水和碳的小天體的成分。像”龍宮”這樣的小行星是行星胚胎的殘留物,它們從未達到較大的尺寸,因此成為了解早期太陽系形成的物質的寶貴窗口。
最近對隼鳥2號帶回的小行星”龍宮”樣本進行的研究提供了對早期太陽係物質的新認識,挑戰了以往關於小行星成分和地球大氣層對隕石影響的看法。(日本飛往小行星”龍宮”的隼鳥2號任務)圖片來源:JAXA
這項研究的核心是對隼鳥2號太空船2020年帶回地球的樣本進行實驗室測量。在日本宇宙航空研究發展機構(JAXA)的領導下,隼鳥2號旨在揭示龍宮的真實面目,並探討占星家如何利用隕石知識來解釋對其他含水小行星的望遠鏡觀測。
與來自類似含水小行星的隕石不同,”龍宮”樣本避免了與地球大氣層中的氧氣和水相互作用的地球改變。
龍宮樣本(左)和碳質球粒隕石(Cl)(右)的光學影像。資料來源:JAXA 和Kana Amano 等人。
反射光譜學是將隕石的實驗室分析與小行星觀測聯繫起來的一項主要技術,該技術被用來將新鮮的龍宮樣本與在陸地環境中發生變化的隕石進行比較。研究小組成功制定了分析程序,避免了樣本暴露在地球大氣中,確保了樣本原始狀態的保存。
先前的研究表明,龍宮的樣本礦物學類似於最原始隕石的化學成分:碳質球粒隕石。然而,其他研究揭示了龍宮樣本與CI隕石之間在反射光譜上的顯著差異,從而推翻了這一觀點。新研究中的進一步調查表明,在300 °C 的還原條件下加熱CI 樣品可以很好地再現龍宮樣本的礦物學,從而得到與龍宮樣本密切匹配的光譜。
龍宮樣品(藍線)、未加熱的CI 樣品(黑色虛線)以及在300 °C 下加熱的CI 樣品的反射光譜。修改自Amano 等人(2023 年)的圖5A。資料來源:Kana Amano et al.
這些發現挑戰了先前對CI 隕石母體的假設,並強調了原始隕石光譜對陸地風化的易感性。該研究表明,實際的CI軟玉母體很可能比以前認為的更暗,反射光譜也更平坦。
這項研究為了解太陽系小天體的組成和演變開闢了新途徑。透過考慮陸地風化對隕石的影響,可以完善對小行星成分的解釋,並推進我們對太陽系早期歷史的了解。
2023年12月6日,《科學進展》(Science Advances)雜誌發表了Kana及其同事的詳細研究成果。
編譯來源:ScitechDaily