小行星“龍宮”可能接近過太陽,科學(xué)家也感到意外
文章介紹了天文學(xué)家們研究Hayabusa 2探測器帶回來的小行星Ryugu中照片中的點進行研究分析發(fā)現(xiàn),Ryugu表面的紅色物質(zhì)是由于空間風化和太陽輻射造成的,而Ryugu的紅色層最初似乎只有幾十厘米則可能是距離太陽太近造成的。
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就在一年前,也就是2019年2月底,日本宇航局完成了一項壯舉。他們將隼鳥2號探測器降落在了小行星“龍宮”上并獲取了其樣本,然后再次升空返回了軌道。
在隼鳥2號再次升空時,它的相機拍到了一些特殊的東西——推進器在小行星的表面留下了一些黑色的痕跡。如今天文學(xué)家們已經(jīng)通過這些奇怪的痕跡解開了這顆小行星的特殊色彩之謎。
“在它的表面分布著兩種不同顏色的物質(zhì):分布在赤道脊和極地地區(qū)的顏色偏藍的物質(zhì)以及分布在中緯度地區(qū)的顏色偏紅的物質(zhì)。然而,造成這種光譜差異的原因目前尚不清楚,”研究人員在論文中寫道。
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(日本宇航局,東京大學(xué)&其他合作單位)
隼鳥2號于2019年2月21日降落到“龍宮”上的同時,它還設(shè)法對其表面拍攝了一些高解析度的照片,局部分辨率達到了1毫米每像素。
“這些照片讓我們得以觀察小行星表面受到探測器著陸產(chǎn)生的物理擾動時發(fā)生的變化,包括取樣器的撞擊以及噴氣式推進器產(chǎn)生的火焰?!痹搱F隊寫道。
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圖片和觀測已經(jīng)證實這顆小行星的顏色分布像一只玳瑁貓,而取樣地點則是經(jīng)過特意選擇的,在那里可以同時采集到紅、藍兩種物質(zhì)。
但是在隼鳥2號從小行星上起飛回到軌道時,它激起的那層物質(zhì)更像是紅色物質(zhì)而不是藍色物質(zhì)。
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在研究這顆小行星時,研究人員還注意到了兩種物質(zhì)分布的特異性。較大的石頭趨向于藍色,而它們周圍的顆粒物——塵埃和碎石——趨向于紅色。含有藍色物質(zhì)的隕石坑比含有紅色物質(zhì)的隕石坑更加年輕,看起來好像是隕石擊穿了表面的紅色層并將下面的藍色層暴露了出來。所有的這些都表明這顆小行星上的石頭最初都是藍色物質(zhì),然后經(jīng)過了某種過程逐漸變成紅色。
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它同樣表明這些碎石開始變紅的時間比大石塊由于撞擊或者熱疲勞而暴露到地面上的時間要早。
幸運的是,我們知道引起小行星紅化的過程建立在相當規(guī)律的基礎(chǔ)上:太空風化和太陽輻射。這種變化可能要經(jīng)過相當長的時間才會發(fā)生,不過相比太陽輻射,太空風化的特點是只能把表面幾納米厚的一層變紅。而看起來“龍宮”上的紅色層早就已經(jīng)有幾十厘米厚了。
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(Morota等,《科學(xué)》,2020)
“我們認為“龍宮”上的紅色層能在較短的時間內(nèi)形成的原因可能是:它曾經(jīng)短暫的靠近過太陽,導(dǎo)致表面被加熱,”研究人員在論文中寫到。
而科學(xué)家們也已經(jīng)能夠計算出它可能是在何時發(fā)生的?!褒垖m”的表面表明它非常年輕,只有九百萬年。它產(chǎn)生于火星和木星之間的一個主小行星帶上,在那里與其他天體碰撞的頻率比它后來進入近地軌道后要頻繁的多。
這顆小行星上大部分的大型隕石坑是紅色的。這表明“龍宮”的紅色產(chǎn)生于離開小行星帶后,在那里它會受到更頻繁的撞擊。
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一個展示碰撞頻率隨時間變化的模型使得我們可以推測紅化的時間。如果紅化發(fā)生在它離開主小行星帶之后,那么根據(jù)大型藍色隕石坑的數(shù)量推斷紅化可能發(fā)生于八百萬年前。
如果“龍宮”留在小行星帶上,則紅化的時間可能要推遲到30萬年前。
天文學(xué)家有一些方法可以把時間算的更具體一點。他們可以嘗試模擬“龍宮”的軌道然后回溯它可能是在何時接近太陽的。不過隼鳥2號帶回的樣本預(yù)計將極有可能揭示出真相。
“采樣地點內(nèi)光譜斜率和反射率的明顯的局部變化表明紅、藍兩種成分應(yīng)該都已經(jīng)被采集到了,”研究人員在論文中寫到。
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“根據(jù)以往記錄到的小行星受到太陽加熱的案例,我們預(yù)計取回的樣本中將會包含已經(jīng)發(fā)生變化的和未發(fā)生變化的兩種成分?!?/p>
BY: MICHELLE STARR
FY: 手心的薔薇
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