近地小行星龙宫40亿年前诞生于太阳系外

By Robert Lea

2022/10/4

Science & Astronomy

一项新的分析已经显示这颗小行星从一个更大的天体破开掉并向地球迁移。

隼鸟2号宇宙飞船在龙宫上着陆来收集样本的描画。(Image credit: JAXA)

一个从这颗小行星收集的样本的分析已经揭示了它的起源和出生地。

发现表明甚至尽管龙宫现在被归类为一个近地天体，但它的往太阳系内部的旅程开始于数亿英里以外并在数十亿年前。

像龙宫一样的小行星是由45亿年前太阳系形成时遗留的未被破坏的物质组成的。这意味着它们包含关于早期太阳系的化学状态的信息，这可能导致一个更好的我们的宇宙后院怎样已经演变的理解。

龙宫------现在来到距离地球6万英里（97000公里）内，2019年被日本航空航天研究开发局（JAXA）的隼鸟2号宇宙飞船访问。

2020年，隼鸟2号收集并返回了现在被全球各地的科学家团队已经分析的样本。不同的研究小组使用了数十种调查技术来分析样品的质，诸如它们的石头形状、元素分布和矿物组成。

来自美国能源部阿贡国家实验室的一个研究小组用一种叫做穆斯鲍尔光谱的x射线技术来搜寻在被调查的每个粒子的碎片的龙宫样品的化学中的微小变化。

他们的结果正在惊人。

阿贡国家实验室x射线科学部门的高级物理学家艾森厄堪艾尔普在一份声明中说，“有足够的龙宫始于太阳系外的证据，在太阳系外围中发现的小行星会比那些更靠近太阳发现的小行星有不同的特征”。

龙宫起源于太阳系边缘的一个证据是构成小行星的颗粒比如果它们已经在离太阳更近的更高温度下形成的颗粒更细。

 隼鸟2号飞船拍摄的小行星龙宫的照片。 (Image credit: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu and AIST)

此外，这些碎片是多孔的，表明它们从前把持过水和冰。

二氧化碳和水会已经以固体形式存在，在距离大约是太阳到地球的三到四倍的地方形成意味着龙宫的母体至少位于那么远外，甚至可能在木星的轨道之外。

与翻跟头穿过我们地球的富氧大气层到达地球表面后的小行星碎片不同，龙宫的碎片被在真空密封的容器中交付给地球，因此它们从未暴露到氧。因此，该团队可以评估龙共样品已经体验的氧化。

他们的分析揭示了龙宫样本的化学组成与那些已经撞击地球的陨石是相似的，特别是一种叫CI线粒岩的罕见陨石，在地球上只有9个已知的样本。

用光谱学，研究人员发现了另一个区分龙宫样品的特征：大量的磁黄铁矿石，这是一种在他们检查过的其他几十个陨石样本中缺乏的硫化铁。

龙宫据信当一个更大的天体被另一块太空岩石撞击时形成，像冰的指印一样，大量的磁黄铁矿帮助来限制龙宫的母小行星当碰撞时所处的位置。

阿贡的物理学家、研究小组成员迈克尔·胡在声明中说，“我们的结果和来自其他团队的结果表明，这些小行星样本不同于陨石的，特别是因为陨石已经穿过炽热的大气层进入、老化、特别是地球上氧化。这是令人兴奋的，因为它是一种完全不同的样品，来自太阳系外远处”。

加上来自跨11个机构的其他数百名科学家的研究，来自阿贡的研究结果摆出龙共的数十亿年的历史。

写龙共的传记

到目前为止，研究表明龙宫的母体是在太阳系形成大约200万年后形成。尽管这个母体最初是由许多不同的物质组成------包括水和二氧化碳冰------但在接下来的300万年里，这个冰融化了并留下了一个水合的内部和一个相对干燥的表面。

大约10亿年后，母体体验了宇宙碰撞，炸出合并成我们叫龙宫的小行星碎片。

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     研究人员说，这些碎片的缺乏由小行星撞击或其他撞击创造的冲击物质表明龙宫从碰撞外形成并然后朝向太阳系内部迁移。

艾尔普说，“对行星科学家，这是直接来自太阳系的一级信息，因此它是非常宝贵的”。

阿贡团队的研究结果是发表在9月22日发表在《科学》杂志上的一篇论文的一部分，该论文包含了许多一直在分析龙宫样本的团队的工作。阿贡团队将在稍后的日期分别公布他们的研究结果。