全球微动态丨古老的小行星样本提供了人类对太阳系演变的理解

2023-01-28 11:44:06 来源：cnBeta

【资料图】

一个大型的国际合作项目利用英国的国家同步辐射设施 - 钻石光源（Diamond）来检查从一颗近地小行星上收集的颗粒，以提高我们对太阳系进化的理解。来自莱斯特大学的一个研究小组利用钻石光源的纳米探针光束线I14，使用X射线吸收近缘光谱（XANES）对龙宫小行星的一个碎片进行了化学分析。

通过绘制小行星材料内元素的化学状态图，研究了小行星的详细组成。此外，钻石公司电子物理科学成像中心（ePSIC）的一台电子显微镜被用来检查小行星的颗粒。

朱莉娅-帕克是钻石公司I14的首席光束线科学家，她说："X射线纳米探针使科学家能够在微米到纳米的长度尺度上检查他们的样品的化学结构，这与ePSIC的纳米到原子分辨率的成像相辅相成。能够为了解这些独特的样品做出贡献，并与莱斯特大学的团队合作，展示光束线的技术以及ePSIC的相关技术如何有利于未来的样品返回任务，这是非常令人兴奋的。"

在E01 ePSIC拍摄的龙宫蛇纹石和氧化铁矿物的图像资料来源：ePSIC/莱斯特大学

在Diamond收集的数据有助于对该小行星上的空间风化特征进行更广泛的研究。原始的小行星样本使合作者能够探索空间风化如何改变像龙宫这样的碳质小行星表面的物理和化学成分。

研究人员发现，龙宫的表面是脱水的，这很可能是空间风化造成的。最近发表在《自然-天文学》上的这项研究结果使作者得出结论，表面看起来干燥的小行星可能富含水分，可能需要修改我们对小行星类型的丰度和小行星带的形成历史的理解。

龙宫是一颗近地小行星，直径约900米，于1999年在火星和木星之间的小行星带中首次被发现。它以神话中龙神的海底宫殿命名。2014年，日本国家航天局（JAXA）发射了隼鸟2号，一个小行星样本返回任务，探测器与龙宫小行星会合，并从其表面和次表层收集材料样本。该航天器于2020年返回地球，释放出一个包含小行星珍贵碎片的太空舱。这些小样本被分发到世界各地的实验室进行科学研究，包括莱斯特大学的物理与天文学和太空公园学院，论文的作者之一约翰-布里奇斯是行星科学教授。

约翰说："这项收集太阳系最原始的碳质构件样本的独特任务需要世界上最详细的显微镜，这就是为什么JAXA和细粒矿物学团队希望我们在钻石的X射线纳米探针光束线上分析样本。我们帮助揭示了这颗小行星上空间风化的性质，微陨石撞击和太阳风产生了脱水的蛇纹石矿物，以及相关的从氧化的Fe3+到更多还原的Fe2+的还原现象。积累研究从小行星返回的样本的经验是很重要的，就像隼鸟2号任务那样，因为很快就会有来自其他类型的小行星、月球和未来10年内的火星的新样本返回地球。由于我们在Diamond的设施和ePSIC的电子显微镜，英国研究人员将能够进行一些关键的分析。"

龙宫的构件是地球形成之前早期太阳系中水、矿物和有机物之间相互作用的残留物。了解小行星的组成可以帮助解释早期太阳系如何发展，以及随后地球如何形成。它们甚至可以帮助解释地球上的生命是如何产生的，小行星被认为提供了地球上大部分的水以及有机化合物，如氨基酸，它提供了所有人类生命的基本构建模块。

从这些微小的小行星样本中收集到的信息将帮助我们更好地了解行星和恒星的起源，以及生命本身的起源。无论是小行星的碎片、古代绘画，还是未知的病毒结构，在同步辐射仪上，科学家可以使用比传统显微镜强大1万倍的机器来研究他们的样品。

关键词：三星伴月天象即将上