太阳系“化石”,揭秘天体与生命起源
2020-10-21 09:58:00  来源:新华日报  
1
听新闻

仰望星空,探索宇宙,是人类的自我认知之路。近年来,随着深空探测技术的发展,国际国内对太阳系小天体的探测和研究越来越多,生命之源的奥秘,永远吸引着我们去探奇、去想象、去实践。

一颗多瘤的花生,我国对图塔蒂斯小行星飞越探测

早在2012年12月,我国就进行过小行星探测任务。当时,“嫦娥二号”月球探测器成功飞抵距地球约700万公里远的深空,以10.73公里/秒的相对速度,与国际图塔蒂斯小行星由远及近擦身而过。交会时“嫦娥二号”星载监视相机对小行星进行了光学成像。图塔蒂斯是迄今为止靠近地球的最大的小行星之一,它的形状看起来就像一颗多瘤的花生,中间长而窄,两侧是大小不等的突出物,它不仅外形古怪,质量分布也呈现出很不均匀的特征。

这是我国历史上首次对小行星的飞越探测,也是国际上首次实现对该小行星的近距离探测。在这个我国目前唯一一个小行星探测任务中,中国科学院紫金山天文台行星科学与深空探测实验室在图塔蒂斯小行星的定轨、观测策略、物理特性、表面年龄、形状形成机制和自转动力学演化等方面的研究中取得了一系列成果。

“小鸭子”67P彗星为何南北侵蚀不对称

2014年,欧洲航天局“罗塞塔号”探测器到达木星族彗星67P/Churyumov–Gerasimenko(代号67P)。“彗星是太阳系形成初期留存至今的碎片,它们可能还保存着45亿年前原始太阳系的信息。”赵玉晖解释说,有理论认为小行星或彗星的撞击将生命的基本构成元素送到了地球,而科学家也确实在彗星67P上发现了构成生命的必要有机物——甘氨酸。这次探测为解开太阳系起源之谜、回答地球上的水及构成生命的有机物质是否来自于彗星的问题提供了线索。

67P是一颗轨道周期为6.44年、自转周期为12.4小时的木星族彗星。从照片可以看出,67P彗星由明显的两部分组成,看上去就像一只小鸭子的头部和身子。这一怪异的外形可能是由于从彗星地表喷发出去的气流和尘埃物质喷流侵蚀造成的,它们或许造成了这颗彗星“脖颈”部位物质的严重剥蚀;但也存在这样的可能,那就是这只“鸭子”的“头部”和“身子”部分原本就属于两个单独的小天体,后来在一次碰撞中黏结在了一起,从而形成今天“罗塞塔号”飞船所见的模样。而67P彗星的北半球表面坑坑洼洼,南半球表面则非常平滑,这同样引起了赵玉晖与合作者的好奇,它们目前正对67P彗星南北被侵蚀的不对称性进行研究。

贝努和龙宫小行星都发现水的痕迹

2018年,美国“欧西里斯号”(OSIRIS-REx)探测器和日本“隼鸟2号”(Hayabusa2)探测器分别到达了近地小行星贝努(Bennu)和龙宫(Ryugu)开展探测。研究发现,贝努和龙宫小行星上都发现了水(曾)存在的痕迹。作为太阳系形成之初的残留,贝努和龙宫遍布含水材料,让它们成为研究太阳系原始挥发物和有机物成分的极佳样本。

贝努(Bennu)是一个威胁近地天体且非常神秘的小行星,科学家预测其22世纪末将近距离接近地球,碰撞地球的概率为两千五百分之一。2018年12月10日,美国“欧西里斯-REx”(OSIRIS-REx)探测器在贝努小行星上发现了水痕迹。

初步分析显示,贝努小行星存在含氢氧基的分子,其中氢氧基由氢原子和氧原子相连组成。整个小行星的含水黏土材料中都存在氢氧基团,这意味着贝努的岩体曾在某个时间点上与水发生过反应。贝努体积太小,不足以容纳液态水,因此这意味着贝努曾经的母体——一个体积更大的小行星——曾在某个时间存在液态水。

科研人员还发现,贝努的南半球更圆、更光滑,而其北半球的坡度更高、形状更不规则。贝努可能由两种不同类型的卵石组成,它们虽有相似的矿物成分,但具有不同的颜色和反照率,它们也可能具有不同的结构特性。

近地小行星(162173)龙宫被认为是一个原始的碳质天体,含有水合矿物和有机分子,其运行轨道大多位于地球和火星之间。许多科学家认为,这种岩石小行星可能在很久以前与地球的碰撞中,将生命的基本构成元素送到了地球上。

龙宫直径约1000米,赤道附近由于自转离心力而膨胀,形成类似算盘珠或陀螺的形状。它的表面布满碎石,有类似陨石坑的凹陷。“隼鸟2号”先前的观测显示,龙宫表面是由两种不同类型的物质组成的,一种颜色略为偏红,另一种稍微偏蓝。然而,这种颜色变异的原因仍然未知。研究人员认为,小行星表面变红是由太阳短期强烈的加温所致,原因之一可能是龙宫运行轨道短暂地转向太阳。记者 王 甜 蔡姝雯

标签:
责编:张静
上一篇
下一篇