经过六年的旅程,一艘名为隼鸟2号的勇敢的宇宙飞船于2020年底重返地球大气层,并在澳大利亚内陆深处着陆。当日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的研究人员打开它时,他们发现它珍贵的有效载荷是密封的,完好无损:隼鸟2号设法从一颗高速行驶的小行星表面铲下的一小把泥土。
科学家们现在已经开始宣布对这个非同寻常的样本进行分析的第一批结果。他们的发现表明,这颗小行星是45亿年前合并成太阳的同一块物质。
地球化学家尼古拉斯·道法斯(Nicolas Dauphas)是芝加哥大学的三位研究人员之一,他们与日本领导的一个国际科学家团队合作分析这些碎片,他说:“我们以前只有少数这些岩石可以研究,而且它们都是坠落到地球上的陨石,在博物馆里保存了几十年到几百年,这改变了它们的成分。”“拥有来自外太空的原始样本简直令人难以置信。他们是我们从未探索过的太阳系部分的见证者。”
它的壮观
2018年,隼鸟二号降落在一颗名为龙宫的移动小行星上,并从其表面上下收集颗粒。在绕小行星运行了一年半之后,它带着一个密封的胶囊返回了地球,里面装有大约5克的灰尘和岩石。世界各地的科学家都热切地期待着这个独特的样本——一个可以帮助我们重新定义行星如何演化和太阳系如何形成的样本。
科学家们特别兴奋,因为如果没有宇宙飞船的保护屏障,这些粒子永远不会到达地球。
“通常,我们对小行星的研究都是那些大到足以以陨石的形式落到地面的碎片,”芝加哥大学地球化学家安德鲁·m·戴维斯(Andrew M. Davis)说,他是分析小组的另一名成员。“如果你把这一把扔到大气中,它就会燃烧。你会失去它,很多关于这颗小行星历史的证据也会随之消失。
“我们以前真的没有这样的样本。这是惊人的。”
戴维斯、道法斯和芝加哥大学的同事Reika Yokochi都是帮助日本研究人员分析样本的团队的成员。胶囊内的每一部分都经过严格研究。Yokochi是一个团队的成员,该团队正在分析被困在太空舱或灰尘中的气体。Dauphas和Davis是一个研究小组的成员,他们正在研究这些颗粒的化学和同位素组成,以揭示它们的历史。
这些结果的第一次汇编,报告于科学将于6月9日揭开琉球的真面目。
这种岩石类似于一类被称为“伊夫纳型碳质球粒陨石”的陨石。这些岩石的化学成分与我们从太阳中测量到的相似,被认为可以追溯到太阳系的最初阶段,大约45亿年前——在太阳、月球和地球形成之前。月球应该大写以区别于其他卫星吗?]
那时候,所有存在的东西都是巨大的旋转气体云。科学家们认为,这些气体中的大部分被拉进了中心,形成了我们所知的太阳。随着残余气体膨胀成圆盘并冷却,它变成了岩石,这些岩石今天仍然漂浮在太阳系周围;看来龙宫可能就是其中之一。
科学家们说,这些碎片显示出在某个时候被水浸泡过的迹象。Dauphas说:“人们一定会想象在太空中漂浮着一团冰和尘埃,当小行星形成时放射性元素衰变产生的核能将冰融化时,它变成了一个巨大的泥球。”但令人惊讶的是,如今岩石本身似乎相对干燥。
利用放射性同位素测年法,他们估计,在太阳系形成后大约500万年,琉球被水循环改变了。
这些发现对研究人员来说特别有趣,因为它们暗示了彗星和一些小行星(如龙宫)之间类似的形成条件。
“通过检查这些样本,我们可以限制它们一生中必须发生的温度和条件,并试图了解发生了什么,”Yokochi解释说。
她把这个过程比作试图弄清楚汤是如何制作的,但只有最终结果,而不是配方:“我们可以把汤拿出来,把配料分开,然后试着从它们的条件中判断它被加热了多少,按什么顺序加热。”
科学家们指出,这些发现的一部分将被保留下来,以便我们将来用更先进的技术对它们进行分析——就像我们对阿波罗登月样本所做的那样。
戴维斯说:“50年前,我们从阿波罗号上获得月球样本后,我们对月球形成的看法完全改变了。”“我们仍在从中学习新东西,因为我们的仪器和技术都在进步。
“这些样本也是如此。这是一份不断馈赠的礼物。”
这次任务是几个国际任务中的第一个,这些任务将从另一颗名为“本努”的小行星,以及我们的月球、火星和火星的卫星火卫一上尚未探索的地区带回样本。这一切都将在未来10到20年内发生。
道法斯说:“对于公众和一些决策者来说,这是非常不为人知的,但是我们正在进入一个历史上前所未有的行星探索的新时代。”“当我们的子孙参观博物馆时,他们将看到返回的小行星、火星和其他行星的碎片。”
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