日本小行星探測計劃或可解開地球上水的來源之謎

時間:2019-03-31

據麻省理工科技評論近日消息,日本的科學家們已就日航局(JAXA)的 Hayabusa 2 號小行星接觸任務所傳回的數據發表了論文,分析並計算了近地小行星 162173 Ryugu 的密度、質量、形狀和運動狀態。

圖|162173 Ryugu(圖源:JAXA)

根據現有星系演化理論,在星系形成初期,由包括冰和有機物在內的物質所構成的塵埃顆粒會在繞恆星運動期間不斷髮生碰撞和結合,像滾雪球一樣越變越大,形成微行星 (planetesimal) 。雖然微行星一般會在直徑增長至約 1 公里時具備通過引力效應更快聚集周圍物質的能力,但大多數微行星都會互相之間發生碰撞並被粉碎,少數倖存下來的微行星會繼續變大,並逐漸演變為星系內的星球和衛星。

天文學家認為,雖然少數倖存至今,以小行星的身份飄浮在太陽系中的微行星的表面會受太陽輻射影響而發生外貌上的變化,但這些微行星的內部應該還保留著其形成之初的狀態,像時間膠囊一樣保有著太陽系形成之初的信息。而此次日本的 Hayabusa 2 號任務所接觸的 162173 Ryugu 很可能就是一顆演變為了小行星的微行星。

根據論文,我們目前關於 162173 Ryugu 已知的信息如下:

密度偏低,或具有多孔的瓦礫狀內部結構;直徑長約 1 公里,質量約為 4500 億千克;可能是從一個體型更大的"母體"上脫落而成;大致外形定型於其公轉速度還是目前公轉速度兩倍的時候;攜帶有水合礦物(結構中存在水分子的礦物質,由探測器載紅外掃描儀發現)。根據日航局所公佈的信息,於 2014 年 12 月 3 日發射的 Hayabusa 2 號任務在 2018 年 6 月 27 日進入 162173 Ryugu 的研究軌道,將按計劃在 2019 年 12 月前執行為期一年半(從 2018 年 6 月起算)的 162173 Ryugu 的近距觀測和研究任務。

圖|Hayabusa 2 號任務探測器模擬圖(圖源:GO MIYAZAKI | WIKIMEDIA COMMONS)

Hayabusa 2 號任務包括將 4 臺"跳躍型"小型探測車降落在 162173 Ryugu 表面並對其進行取樣(10 到 100 毫克)。目前已有兩臺探測車於 2018 年 9 月 21 日成功著陸,日航局估計,如一切順利,探測器將在觀測任務結束後攜帶樣本於 2020 年返回地球。

圖|由探測車所拍攝的 162173 Ryugu 表面(圖源:JAXA)

就 Hayabusa 2 號任務數據發表了論文的天文學家 Seiji Sugita 說:"帶有冰和有機物的微行星僅能在星系內的較冷地帶形成,這會影響像地球這類的行星能從小行星處獲得的水和有機物總量。"

另一篇關於 Hayabusa 2 號任務數據的論文的作者,Sei-ichiro Watanabe 認為,地球在數十億年前可能曾被像 162173 Ryugu 這類的小行星擊中,而撞擊則將存封於小行星內部的水和有機物轉移給了地球,為地球上誕生生命創造了條件。

數據表明,162173 Ryugu 和此前 NASA 的接觸的 Bennu 小行星的水和有機物含量都低於預期,一種可能的解釋是小行星早期放射性會使自身脫水,但 Watanabe 表示,在樣本於 2020 年被帶回地球並被仔細研究前,一切都還沒有定論。

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