“龙宫”的“骨质疏松”或是太阳系早期行星的“典型症状”_0

“龙宫”的“骨质疏松”或是太阳系早期行星的“典型症状”
太阳系构成于大约45亿年前。很多碎片相同绕太阳系中心轨迹运转的小行星,是太阳系前期构成进程的见证者。它们中的大部分是碳含量丰厚的C型小行星。在这几十亿年间,C型小行星简直没什么改变,好像时刻胶囊一般将陈旧时期的物质保存了起来。日本隼鸟二号(Hayabusa2)勘探器的方针龙宫(Ryugu)就是其间一颗。近来,隼鸟二号传回的红外图画数据已宣布在《天然》杂志上,显现出龙宫简直彻底由多孔的松懈物质组成。科学家估测,以龙宫为代表的C型小行星,其软弱的多孔结构或许类似于星子,星子构成于原始的太阳星云,并在很屡次磕碰中累积构成行星。但是,迄今为止,咱们并未彻底了解太阳系前期的构成前史,许多相关理论都是建立在模型数据根底之上,还没有得到实践观测的证明。现在,带着龙宫样本的隼鸟二号正在归来的途中,科学家期望能经过这些样本找到这个答案。C型小行星见证太阳系年少C型小行星是一类含碳的小行星,也是太阳系中最为丰厚和原始的小行星类型。它们约占已知小行星总数的75%,在太阳系小行星主带里的占比更高,而且深入主带外缘。因为体积较小,诞生以来的进化程度较低,C型小行星依然保留着大多数原始小行星时期的物理条件,比如包络外壳、孔隙度和粒度散布等。因而,它们的存在,为了解太阳系的来源和演化供给了头绪。中国科学院国家地理台研讨员平劲松介绍道。晴朗的夜空里,咱们很难捕捉到C型小行星的身影。因为孔隙度高、反照率极低,它们在夜空里比其他类型的小行星更暗,需求运用小型光学地理望远镜才看得见。地理观测标明,这类小行星的光谱中除了不含氢、氦和挥发物之外,它们的化学组成和原始的太阳星云简直相同,也有水合矿藏。全体上看,C型小行星的光谱与碳质球粒陨石非常类似。一般以为,降落在地球外表上的碳质球粒陨石很或许来源于C型小行星。并由此揣度,碳质球粒陨石中也保存了构成太阳系的太阳星云的成分。构成太阳系的气体和尘土物质,在之前或许参加过前期一代、二代恒星的诞生进程。平劲松指出,数十年来科学家们在碳质球粒陨石中发现,多种元素的特别同位素组成有改变。这种组成改变无法用太阳系内部进程进行解说。对太阳系来说,这种同位素组成的改变,或许是太阳系构成时就固有的。一向以来,科学家期望经过勘探C型小行星,来了解太阳系行星体系的诞生和前期行星演化的进程。在隼鸟二号勘探龙宫之前,美国国家航空航天局曾针对另一个编号为253马蒂尔德的C型小行星进行了勘探,相同发现它的外表存在松懈结构,并解说其或许是流星碰击发作的松懈物质。事实上,关于太阳系行星诞生的进程,有着各种假说。平劲松介绍,其间一种广为认同的假说以为,太阳系里许多行星成形于太阳星云,太阳星云是太阳构成进程中剩余的气体和尘土构成的圆盘状云。太阳星云中有着很多的硅酸盐尘土和冰等细颗粒物质。经过吸积集聚,这些颗粒构成一到十公里直径的块状物细小天体。然后它们相互磕碰,构成更大尺度、多孔松懈的碎石堆,直径约几公里到几十公里,成为第一批太阳系的行星星子或许微行星。这些星子们是经过屡次聚合的星际颗粒松懈结合而成的团块,它们经过进一步相撞逐步加大尺度。在距太阳4个日地间隔以内的内行星区域,因为过于温暖以至于易挥发的如水和甲烷分子难以集合,那里构成的星子大部分由高熔点的物质构成。这些物质在世界中很稀疏,导致类地行星不会长得太大。研讨以为,行星构成年代完毕后,太阳系有50100个行星胚胎。这些行星胚胎从构成开端阅历了相当大的改变。它们之间的磕碰一向继续发作。没有星子之间的磕碰聚合,就无法构成巨大的行星个别。龙宫藏着解题头绪龙宫是一个C型的近地小行星,间隔太阳最近和最远间隔分别是日地均匀间隔的0.96倍和1.42倍。隼鸟二号经过近红外光谱观测承认,龙宫大部分光谱没有特征,和CM类型的碳质球粒陨石非常挨近。CM类型的碳质球粒陨石,包括高百分比的水和有机化合物。挥发性、有机化合物和水的存在,显现它们构成时没有阅历过必定程度的加热。因而,它的矿藏成份大多数坚持了原始的物理化学状况,记录了前期太阳星云演化的特征,以及他们母体星子的演化特征。上一年4月,隼鸟二号向龙宫发射了一枚2公斤重的铜炮弹,击中龙宫表层,炸开了沙砾和岩石,乃至移动了一块5米宽的巨石,构成一个外缘直径大于10米、深23米的人工碰击坑。经过调查这个新陨石坑的构成,研讨人员发现,龙宫的外表并不是很巩固,它更像是有许多空地的沙砾堆积而成,而不是整块巩固的岩石。这项针对龙宫的试验,首要意图是在碰击后搜集包括有小行星地表以下物质的原始样本。红外成像带来新发现对龙宫的红外成像剖析,类似探矿的光谱剖析。经过近红外分光光谱仪的观测,可以获得小天体矿藏、岩石外表的连续光谱,然后了解其外表物质的颗粒巨细、孔隙率、巨石丰度、粗糙度等状况。隼鸟二号搭载的热红外成像仪绕龙宫一圈拍照了全球热成像图。对红外图画的剖析显现,龙宫外表岩体和围住它的物质有类似的温度,其热惯量较低。研讨人员以为,这种低热惯量标明龙宫外表岩体比典型的碳质球粒陨石更具多孔性,预示其周围覆盖着直径超越10厘米的多孔沙砾物质。近间隔红外勘探也证明了这些多孔沙砾的存在。一起,对龙宫的遥感热成像观测成果还显现了其或许的构成前史,即它是由母天体的碰击碎片构成的碎石堆,其微孔隙约为30%至50%,阅历了低程度的固结。外表存在的一些细密巨砾或许来源于最内部的固结区域,也或许是外生的。在平劲松看来,以龙宫为代表的C型小行星,其软弱的多孔结构或许类似于原始星子,内部的冰或许在演化进程中提高,然后构成多孔且不结实的结构。龙宫外表之所以是一种不均匀的沙壤层,也很或许是因为在运转进程中遭受了很多的碰击,导致冰被冲击消融,然后丧失了水分。按计划,隼鸟二号将于2020年末飞经地球,将其收集到的岩石样本投送到澳大利亚南部的伍默拉沙漠。关于它行将带回来的这份宝贵礼物,科学家充溢等待。