樣本顯示了龍宮小行星表面變化的證據，其中一些可能是由微流星體轟擊造成的。透過分析日本宇宙航空研究開發機構的隼鳥2號（Hayabusa2）太空船從小行星龍宮（Ryugu）上取得的樣本，人們對行星際空間的磁場和物理轟擊環境有了新的認知。這項研究由北海道大學的木村由紀（Yuki Kimura）教授和日本其他13個機構的合作者共同完成，研究成果發表在今天（4月29日）出版的《自然-通訊》（Nature Communications）雜誌上。

研究人員分析了隼鳥2號太空船從小行星龍宮採集的樣本，揭示了有關太空風化和磁性的新見解。 (研究的概念圖）資料來源：Yuki Kimura

研究利用穿透樣品的電子波來揭示樣品結構、磁性和電性的細節，這種技術稱為電子全像技術。

隼鳥2號於2018年6月27日抵達小行星龍宮，在兩次精巧的著陸過程中採集了樣本，然後於2020年12月將拋落的樣本送回地球。該太空船目前正在繼續其太空之旅，計劃於2029 年和2031 年對另外兩顆小行星進行觀測。

從龍宮樣本切割下來的磁鐵礦（圓形顆粒）微粒。 (A) 明場透射電子顯微鏡影像。 (B) 透過電子全像技術獲得的磁通量分佈影像。在顆粒內部看到的同心圓條紋與磁力線相對應。它們被稱為渦旋磁疇結構，比普通硬碟更穩定，可以記錄超過46 億年的磁場。圖片來源：Yuki Kimura 等人《自然-通訊》。 2024 年4 月29 日

直接從小行星上採集樣本的一個好處是，研究人員可以藉此研究小行星暴露在太空環境中的長期影響。來自太陽的高能量粒子”太陽風”和微流星體的轟擊造成了被稱為空間風化的變化。利用自然降落在地球上的大多數隕石樣本無法精確地研究這些變化，部分原因是它們來自小行星的內部，另一部分原因是它們在大氣層中的熾熱降落所產生的影響。

木村說：”我們直接探測到的空間風化特徵將使我們更好地了解太陽系中發生的一些現象。他解釋說，早期太陽系的磁場強度隨著行星的形成而減弱，測量小行星上的殘餘磁化可以揭示太陽系早期階段的磁場資訊。

分佈在偽磁鐵礦周圍的鐵奈米顆粒。 (A) 以掃描透射電子顯微鏡拍攝的暗場影像。 (B) 對應的鐵分佈影像。白色箭頭表示鐵奈米顆粒。 (在偽磁鐵礦中看不到磁場線，而在鐵顆粒內部可以看到同心渦狀磁疇結構，如黑色箭頭所示。資料來源：Yuki Kimura 等人，《自然-通訊》。2024 年4 月29 日

木村補充說：”在今後的工作中，我們的研究結果也有助於揭示無空氣天體表面的相對年齡，並有助於準確解讀從這些天體獲得的遙感數據。”

一個特別有趣的發現是，由磁鐵礦（一種氧化鐵）組成的被稱為framboids的小礦物顆粒完全失去了正常的磁性。研究人員認為，這是由於與直徑在2 到20 微米之間的高速微流星體發生碰撞所致。這些微流星體被數以千計的金屬鐵奈米粒子所包圍。未來對這些奈米顆粒的研究將有望揭示小行星長期經歷的磁場。

木村總結說：”雖然我們的研究主要是為了獲得基本的科學興趣和理解，但它也有助於估計太空塵埃高速撞擊機器人或載人太空船可能造成的退化程度。”

編譯來源：ScitechDaily