“龙宫”的“骨质疏松”或是太阳系早期行星的“典型症状”

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　　“隼鸟二号”在飞掠“龙宫”时，开释了三辆巡视器，得到了小行星“龙宫”的“素颜照”，照片中疏松的碎石好像是此次研究功效——“龙宫”险些完全由多孔的疏松物质构成的早期印证。图片来历：JAXA.jp

　　记者 唐 婷

　　太阳系形成于约莫45亿年前。无数“碎片”一样绕太阳系中心轨道运行的小行星，是太阳系早期形成进程的见证者。它们中的大部门是碳含量富厚的C型小行星。

　　在这几十亿年间，C型小行星险些没什么变革，犹如“时刻胶囊”一样平常将迂腐时期的物质生涯了起来。日本“隼鸟二号”（Hayabusa2）探测器的方针“龙宫”（Ryugu）即是个中一颗。

　　克日，“隼鸟二号”传回的红外图像数据已颁发在《天然》杂志上，展现出“龙宫”险些完全由多孔的疏松物质构成。科学家展望，以“龙宫”为代表的C型小行星，其懦弱的多孔布局也许相同于星子，星子形成于原始的太阳星云，并在无数次碰撞中累积形成行星。

　　然而，迄今为止，我们并未完全相识太阳系早期的形成汗青，很多相干理论都是成立在模子数据基本之上，还没有获得现实视察的证实。此刻，携带“龙宫”样本的“隼鸟二号”正在回来的途中，科学家但愿能通过这些样本找到这个谜底。

　　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，也是太阳系中最为富厚和原始的小行星范例。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，降生以来的进化水平较低，C型小行星如故保存着大大都原始小行星时期的物理前提，诸如包络外壳、孔隙度和粒度漫衍等。因此，它们的存在，为领略太阳系的发源和演化提供了线索。”中国科学院国度天文台研究员平劲松先容道。

　　明朗的夜空里，我们很难捕获到C型小行星的身影。因为孔隙度高、倒映率极低，它们在夜空里比其他范例的小行星更暗，必要行使小型光学天文望远镜才看得见。天文视察表白，这类小行星的光谱中除了不含氢、氦和挥发物之外，它们的化学构成和原始的太阳星云险些一样，也有水合矿物。

　　整体上看，C型小行星的光谱与碳质球粒陨石很是相似。一样平常以为，下降在地球外貌上的碳质球粒陨石很也许来历于C型小行星。并由此揣度，碳质球粒陨石中也生涯了形成太阳系的太阳星云的因素。

　　“组成太阳系的气体和尘土物质，在之前也许参加过早期一代、二代恒星的降生进程。”平劲松指出，数十年来科学家们在碳质球粒陨石中发明，多种元素的非凡同位素构成有变革。这种构成变革无法用太阳系内部进程举办表明。对太阳系来说，这种同位素构成的变革，也许是太阳系形成时就固有的。

　　一向以来，科学家但愿通过探测C型小行星，来相识太阳系行星体系的降生和早期行星演化的进程。在“隼鸟二号”探测“龙宫”之前，美国国度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

　　举办了探测，同样发明它的外貌存在疏松布局，并表明其也许是流星撞击发生的疏松物质。

　　究竟上，关于太阳系行星降生的进程，有着各类假说。平劲松先容，个中一种广为认同的假说以为，太阳系里诸多行星成形于“太阳星云”，太阳星云是太阳形成进程中剩下的气体和尘土形成的圆盘状云。

　　太阳星云中有着大量的硅酸盐尘土和冰等细颗粒物质。通过吸积集聚，这些颗粒形成一到十公里直径的块状物细小天体。然后它们相互碰撞，形成更大尺寸、多孔疏松的碎石堆，直径约几公里到几十公里，成为第一批太阳系的行星星子可能微行星。

　　这些星子们是颠末多次聚合的星际颗粒疏松团结而成的团块，它们通过进一步相撞逐渐加大尺寸。在距太阳4个日地间隔以内的老手星地区，因为过于温顺以至于易挥发的如水和甲烷分子难以聚积，哪里形成的星子大部门由高熔点的物质形成。这些物质在宇宙中很希罕，导致类地行星不会长得太大。

　　研究以为，行星形成期间竣事后，太阳系有50—100个行星胚胎。这些行星胚胎从形成开始经验了相等大的变革。它们之间的碰撞一向一连产生。没有星子之间的碰撞聚合，就无法形成庞大的行星个别。

　　“龙宫”藏着解题线索

　　“龙宫”是一个C型的近地小行星，间隔太阳最近和最远距告辞离是日地均匀间隔的0.96倍和1.42倍。“隼鸟二号”通过近红外光谱视察确认，“龙宫”大部门光谱没有特性，和CM范例的碳质球粒陨石异常靠近。

　　CM范例的碳质球粒陨石，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，表现它们形成时没有经验过必然水平的加热。因此，它的矿物成份大大都保持了原始的物理化学状态，记录了早期太阳星云演化的特性，以及他们母体星子的演化特性。

　　客岁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，形成一个外缘直径大于10米、深2—3米的人工撞击坑。

　　通过调查这个新陨石坑的形成，研究职员发明，“龙宫”的外貌并不是很健壮，它更像是有很多旷地的沙砾会萃而成，而不是整块健壮的岩石。这项针对“龙宫”的尝试，首要目标是在撞击后网络包括有小行星地表以下物质的原始样本。

　　红外成像带来新发明

　　对“龙宫”的红外成像说明，相同探矿的光谱说明。通过近红外分光光谱仪的视察，可以得到小天体矿物、岩石外貌的持续光谱，进而相识其外貌物质的颗粒巨细、孔隙率、巨石品貌、粗拙度等环境。

　　“隼鸟二号”搭载的热红外成像仪绕“龙宫”一圈拍摄了环球热成像图。对红外图像的说明昭示，“龙宫”外貌岩体和困绕它的物质有相似的温度，其热惯量较低。研究职员以为，这种低热惯量表白“龙宫”外貌岩体比典范的碳质球粒陨石更具多孔性，预示其周围包围着直径高出10厘米的多孔沙砾物质。近间隔红外探测也证实了这些多孔沙砾的存在。

（编辑：河北网）

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