NASA 的OSIRIS-REx 任務發現了小行星貝努（Bennu）與地球上的蘇爾斯湖（Searles Lake）之間的宇宙連結。兩者都含有鹹水蒸發形成的礦物質，暗示貝努的母體曾經擁有液態水庫。 這些礦物質甚至有機分子的發現表明，塑造地球地形的化學過程同樣發生在數十億年前的深空。

蘇爾斯湖的蒸發岩礦物與小行星貝努（Bennu）上發現的礦物有相似之處。

多年來，岩石獵人們聚集在加州莫哈韋沙漠的蘇爾斯湖，尋找引人注目的礦藏，如光鹵石、褐鐵礦、方解石和白雲石。 他們手持撬棍和鎬頭，在乾涸的湖床中挖掘。 與此同時，美國國家航空暨太空總署（美國國家航空暨太空總署）的科學家們正在發現許多相同的水溶性礦物質–但他們不是在沙漠中，而是在太空深處進行搜尋。

2016年，NASA發射了OSIRIS-REx，這是一個與麵包車差不多大小的太空船，執行研究一顆名為貝努的遙遠小行星的任務。 這顆菱形的”碎石堆”小行星每六年繞地球運行一次。 科學家認為，它是在10億到20億年前，一顆較大的小行星在一次大規模碰撞中破碎後形成的。

2020 年，OSIRIS-REx 短暫登陸貝努表面，收集了4.3 盎司鬆散岩石和塵埃，然後安全地儲存樣本，準備返回地球。 下面的影片展示了2018 年12 月太空船接近小行星時的樣子。

2023年9月，太空船釋放了一個迷你冰箱大小的太空艙，太空艙帶著樣本降落在猶他州。 從那時起，科學家就開始用顯微鏡、質譜儀和CT 掃描儀對這些黑乎乎的粉末狀樣本進行檢測。

《自然》（Nature）上的一篇新報告描述了他們的發現，揭示了富含鈉和碳酸鹽的證據，這些鹽被稱為蒸發岩。 這些礦物很可能是在大約45億年前太陽系誕生初期，潮濕、泥濘的原行星地表下的滷水液體逐漸蒸發而形成的。

地球上很少有地方會產生與貝努樣本中類似的蒸發岩組合。史密森尼國家自然歷史博物館隕石館館長、本研究共同負責人蒂姆-麥考伊（Tim McCoy）說：”研究得最好的地方之一是塞爾湖。”

雖然在貝努發現的礦物質早於在塞爾湖發現的礦物質，但它們是在類似的鹹濕條件下形成的。 2024 年8 月15 日，陸地衛星8 號上的陸地成像儀（OLI）捕捉了本頁頂部的圖像，顯示了該湖大部分乾燥的沙地。 該湖是以John Wemple Searles的名字命名的，他是一位探礦者和borax 採礦者，於1873 年開始用騾子從湖中運輸白色礦物。

一個半世紀過去了，採礦的痕跡依然隨處可見。 在圖片西北角的特羅納周圍，可以看到一個礦坑和各種工業設施，特羅納是一個成立於1913 年的公司城鎮，也是第一次世界大戰期間火藥所用鉀的主要來源。

像蘇打湖這樣的”蘇打湖”引起行星地質學家的興趣，部分原因是它們含有高鹼性水。 由於含有鈉離子、碳酸根離子和氯離子的混合物，它們的鹵水富含磷酸鹽——一種對有機分子的發展至關重要的物質，包括一些參與形成遺傳物質、細胞膜和其他被認為對生命形成至關重要的成分。 NASA 科學家最近宣佈在貝努樣本中也發現了有機分子–包括幾種生命所需的成分（請參閱上面的影片）。

水是一種非常好的溶劑，這意味著氯化鈉（NaCl）或碳酸鈣（CaCO3）等常見鹽類很容易溶解於水。 在分子層面上，鹽會分解成帶正電或負電的離子，如鈉（Na+）、氯（Cl-）或鈣（Ca+），並在溶解時被水分子包圍。 如果從富含離子的鹽水中去除水分，離子就會結合併結晶成鹽，從而發生相反的情況。

美國國家航空暨太空總署（NASA）OSIRIS-REx 任務返回的小行星貝努（Bennu）樣本中發現的”trona”的掃描電子顯微鏡圖像。 圖片來源：Rob Wardell、Tim Gooding 和Tim McCoy，史密森尼學會。

在蘇爾壽湖，礦物通常以可預測的順序在類似浴缸環的區域中形成，碳酸鈣和碳酸鎂首先形成，硫酸鈣和碳酸鈉緊隨其後形成中間環。 濃度最高的滷水會在湖泊中心沉積鈉和鉀的氯化物和氟化物。 如果離子濃度夠高，礦物也可以不經蒸發直接從鹽水中析出，這可能發生在序列的早期。

麥考伊說：” 貝努母體上的沉澱以兩種方式發生。研究人員在小行星樣本中發現了11種可能在液態水中形成的礦物。其中六種在蘇爾斯湖也有發現。”上面的掃描電子顯微鏡圖像顯示了貝努上發現的trona（一種碳酸鈉礦物）的特寫。 每根針寬不到1 微米，長5 到10 微米，而人的頭髮寬約100 微米。 在蘇爾斯湖，trona 經常被加工成純鹼。

美國國家航空暨太空總署地球觀測站圖片，由Lauren Dauphin 使用美國地質調查局的Landsat 資料拍攝。 貝努礦物樣本照片，Rob Wardell 和Tim McCoy（史密森學會）拍攝。

編譯自/ ScitechDaily