小行星灵气实际上是一个行星核吗？詹姆斯韦伯太空望远镜的结果投下疑问

By Keith Cooper

 published 16 hours ago

Asteroids

美国宇航局的灵气（Psyche）使命将于2029年抵达这颗小行星，届时它将得到来解决这个秘密的机会。

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艺术家的显示灵气号宇宙飞船越来越接近这颗小行星的可视化视频。. (Image credit: NASA/JPL-Caltech/ASU)

水合矿物已经被詹姆斯韦伯太空望远镜在灵气（16 Psyche）的表面上悖论的发现，灵气是一颗美国宇航局2023年10月发射的一项使命的目标的金属小行星。在灵气上识别了羟基和可能的水，而这些物质可能源自撞击，但如果这种水合作用反而来自小行星内部那将改变一切。这会意味着我们关于灵气是错误的。

有时简称为灵气（Psyche）的16灵气是一颗致密的金属小行星，跨过它的最宽点是280公里（173英里）并在一个3.78亿至4.97亿公里（2.35亿至3.09亿英里）中环绕太阳。这把灵气放在火星和木星之间的小行星带中，比地球距离太阳更远2.5到3.3倍。

灵气被选为美国宇航局使命的一个目的地，因为它的高铁含量标记这颗小行星为一个被数十亿年前碰撞摧毁分开的原行星的潜在残余核。正是像这样的原行星最终吸积了更多的质量并演变成像地球这样的世界——因此，通过研究灵气和类似的小妖精，我们能更多地了解关于我们自己星球的开始。

然而，灵气的含有分子羟基（OH）的发现意味着一个氧原子和一个氢原子）和可能的水（H2O或两个氢原子和一种氧原子）的水合矿物已经对灵气的历史增添一个额外的复杂性。矿物内羟基的存在往往是水也存在的一个强指标。

一种可能性是这些矿物通过与已知含有实在量的水的更小碳质球粒陨石小行星撞击被带到灵气。然而，另一种可能性是水合作用来自灵气内——如果是这样的情况，它改变我们认为我们知道关于灵气的一切。

西南研究所的阿列东多（Anicia Arredondo）在一份声明中说，“小行星是来自行星形成过程的残留物，因此它们的成分依靠它们在太阳星云中的形成的地方变化。内源性（即内部）水合作用可能提示灵气不是一个原行星的残余核” 。

相反，这可能表明灵气从更远外迁移到了它的现在位置，越过所谓的“雪线”。太阳系出自一个原行星盘形成，或者一个围绕年轻太阳的充满了尘埃、气体和冰的飞盘形状盘。雪线是在这个圆盘中距离太阳一定距离在那里温度会已经足够低让水和二氧化碳等挥发性气体来冻结成冰并变得融入任何在那里形成的小天体的结构中的地方。如果是真的，这质疑灵气的真实性质，包括它真的是多金属的以及是否它真的是一个原行星的核的残骸。

艺术家的显示一个对小行星灵气的撞击可能已经留下被詹姆斯韦伯太空望远镜发现的水合矿物质的印象。. (Image credit: SwRI)

然而，用詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外光谱仪（NIRSpec）的观测表明，水合矿物质并没有被均匀跨灵气的表面分布。如果水合作用来自小行星内部，我们可能期望它的分布是更均匀的。因此，这种块性确实提示随机撞击可能是原因。

将要到2029年灵气号宇宙飞船当它抵达小行星时来发现最终答案。最终，这些发现可能对我们的行星是如何形成的图片有一个巨大影响。

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哈佛-史密森天体物理中心的加尔马克（Stephanie Jarmak）说，“我们的太阳系演化的理解被密切联系到小行星成分的解释，特别是含有更高浓度金属的M级[金属]小行星”。

詹姆斯韦伯太空望远镜的灵气的观测的分析目前作为预印本是可利用的，并将在未来一期的《行星科学杂志》上发表。