当前视点！太阳系是如何形成的？古老的小行星“龙宫”正在帮助我们学习

2023-02-19 15:48:29 来源：cnBeta

日本的隼鸟2号航天器从龙宫小行星上获得的矿物样本正在帮助加州大学洛杉矶分校（UCLA）的太空科学家和他们的同事更深入地了解45亿年前早期太阳系的化学组成。他们的研究发表在《自然-天文学》上揭示了在一颗小行星上发现的碳酸盐矿物是由与水反应形成的，而水在早期太阳系中最初是以冰的形式存在。

(资料图片仅供参考)

科学家们用同位素分析表明，这些碳酸盐在太阳系存在的最初180万年内形成，并记录了当时小行星流体的温度和成分。

太阳系的形成仍然是天文学和行星科学中最大的谜团之一。科学家们认为，太阳系大约在46亿年前从一个被称为太阳星云的气体和尘埃云中形成。然而，这一切发生的确切过程以及行星是如何形成的，仍然没有被完全理解。

研究报告的共同作者、加州大学洛杉矶分校地球、行星和空间科学杰出教授Kevin McKeegan说，富含岩石的龙宫是第一颗C型（C代表"碳质"）小行星，其样品已经被收集和研究。他指出，龙宫的特殊之处在于，与陨石不同，它没有与地球进行过潜在的污染性接触。通过分析样本中的化学指纹，科学家们不仅可以了解到龙宫是如何形成的，而且可以了解到它的形成地点。

McKeegan说："龙宫样本告诉我们，这颗小行星和类似的天体在外太阳系相对快速地形成，在水和二氧化碳冰的凝结前沿之外，体型可能较小。"

研究人员的分析确定，龙宫的碳酸盐形成的时间比以前认为的要早几百万年，它们表明龙宫或者可能已经脱离原小行星作为一个相对较小的天体，直径可能小于20公里（12.5英里）。

McKeegan说，这一结果令人惊讶，因为大多数小行星吸积模型会预测在更长的时间内进行组装，从而形成直径至少50公里（超过30英里）的天体，这些天体可以在太阳系漫长的历史中更好地经受碰撞演变。

研究人员说，虽然龙宫目前只有大约1公里的直径，这是整个历史上碰撞和重新组装的结果，但它非常不可能曾经是一个大型小行星。他们指出，任何在太阳系早期形成的较大的小行星都会因为大量的铝-26（一种放射性核素）的衰变而被加热到高温，导致整个小行星内部的岩石熔化，同时出现化学分化，如金属和硅酸盐的分离。

龙宫没有显示出这样的证据，它的化学和矿物学成分相当于那些在化学性质最原始的陨石中发现的，即所谓的碳质球粒陨石，这些陨石也被认为是在外太阳系形成的。

正在进行的对龙宫材料的研究将继续为包括地球在内的太阳系行星的形成打开一个窗口。提高我们对富含挥发性和碳的小行星的理解有助于我们解决天体生物学中的重要问题--例如，像岩质行星可以获得前生物材料来源的可能性。

为了确定龙宫样本中碳酸盐的日期，研究小组扩展了加州大学洛杉矶分校为不同的"短寿命"放射性衰变系统开发的方法，该系统涉及同位素锰-53，而龙宫也存在这种放射性衰变。

关键词： 2019未来科学大奖