天文小知識 龍宮小行星:一個部分乾燥缺「水」的巖石天體

2021-01-18 天文在線

百家號獨家內容。

據行星科學家發表在《科學》雜誌上的三篇論文報導，日本的隼鳥二號太空飛行器測繪了一個直徑為一千米的小行星的地形，這顆被命名為龍宮星，編號為162173的小行星看起來像一個巨大的、狀如陀螺的碎石堆。

圖解：一個藝術家關於隼鳥二號繞龍宮星軌道運行的設想

（圖片來源：DOTTEDHIPPO/GETTY IMAGES）

同時，這顆小行星的密度也很小，這意味著它的內部充滿了多孔氣體，就像一塊塑料泡沫或者瑞士奶酪。為了確定龍宮星的形狀，科學家們根據傳回的不同角度的照片，並利用雷射測距測繪地形，建立了三維模型。

它的多孔性是通過觀察太空飛行器降落在地表下850米深處，然後上升了5.4千米的過程計算出來的。基於這一點，日本名古屋大學的渡邊清一郎認為，這可能取決於龍宮星的質量、體積以及平均密度。

渡邊清一郎還說，假如龍宮星與碳粒隕星是由同一種礦物質構成的，那麼它的平均密度是如此之小以至於不同大小的縫隙佔了小行星體積的一半。

同時他還補充道：「陀螺形狀的頂端可能是在龍宮星早期留下來的，當時的龍宮星快速旋轉，使它變成了一個扁平的形狀，並形成了一個突出的赤道脊，即使它現在的自轉周期已經減少到7.6小時，十分平靜，但赤道脊至今仍存在。」

關於為什麼這個赤道脊沒有慢慢變得平坦這個問題，渡邊解釋道，這是一個開放式的問題，但是他認為這是因為龍宮星表面的物質不易崩塌他解釋道：「龍宮星上的物質之間的摩擦角似乎足夠大，因此使赤道脊變得平坦的這個過程會十分慢」

在另一篇研究中，日本東京大學的一支由淺田誠治領導的研究團隊根據太空飛行器的近紅外光譜儀分析傳回的數據發現含水礦物遍布龍宮星的表面。這表明這些物質似乎都經歷過「熱變質」並部分脫水。

淺田說：「龍宮星很可能是起源於一個約4.56億年前，太陽系誕生時形成的母體。」這個母體內部經歷了高度的水巖反應，形成了我們現在在龍宮星表面發現的水合礦物。然而，這個母體之後經歷了一個半脫水的過程，可能是因為它內部的熱量導致一些水合礦物破碎，從而失去了表面的水分。

然後，大約十億年前，一次劇烈的碰撞打碎了這個母體。

其中一個可能存在的母體可能是碰撞致波蘭星族小行星（是以直徑為38千米的1112波蘭星命名的）的前身，解體於14億年前。另一顆可能是小行星495（歐拉莉婭/Eulalia）的母體，它的大小和波蘭星相似，是8億年前的一次天體解體的產物。

之後，碰撞後的碎片重新積聚成一堆堆碎石，其中一堆就成為了龍宮星，或者是成為了龍宮星的直系母體，而龍宮星就是產生於它的另一次碰撞。渡邊認為，即便如此，我們也不能太快就將這些調查結果推廣應用到其他的小行星上，因為隼鳥二號並不是目前唯一在探索近地小行星的太空飛行器。

NASA（美國國家航空航天局）的冥王號目前正在繞一顆較小的名為貝努，編號為101955的小行星軌道運行，並且有望不久後就可以宣布它的最初的探索結果。

渡邊還說：「比較關於龍宮星和貝努的研究結果，我們就可以知道它們的共性以及差異」他還補充道：「同時，隼鳥二號的任務是取樣後返回，旨在收集龍宮星表面的礦石物質，然後在明年年末將樣本帶回地球以供研究分析。當前的研究目標之一是選定一個正確的地點進行採樣——理想情況下，選定的地點可以幫助我們推斷龍宮星是如何形成旋轉的頂部的形狀。」

北裡康平來自福島的會津大學，是發表在《科學》雜誌上的第三篇論文的主要作者。北裡康平說：「另一個目標是獲悉和龍宮星類似的小行星是如何幫助水到達地球的。為了知道有多少小行星像龍宮星一樣為地球帶來了水，我們必須知道這些小行星內部曾經保存了多少水。」

「我們觀察龍宮星的結果有力地證明了早期由於放射產生的熱量，這顆小行星上的大量含水物質（以及有機物）被半脫水了。這可能影響了地球從小行星帶獲取許多水和有機物。」

如果我們某天發現人類面臨著行星撞地球的危險，那麼研究這些小行星可以知道它們在未來可能對我們造成的威脅，這一點也是十分重要的。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. cosmosmagazine- Richard A. Lovett

如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處

相關焦點

  • 小行星龍宮巖石即將抵達地球
    來自一個小行星的首個大型巖石和土壤樣品正在返回地球的路上。周六上午（2020/12/5），當日本隼鳥二號（Hayabusa-2）太空飛行器接近地球時，它釋放了一個裝有這個小行星樣品的膠囊。周六下午，樣品膠囊應該會啟用降落傘並在澳大利亞腹地著陸。隼鳥二號是從小行星龍宮（Ryugu）上抓取的這些宇宙寶藏，龍宮是我們太陽系原始構成要素的小行星之一。小行星是幾十億年前的遺物，那時候地球正在成形。
  • 小行星「龍宮」可能由天體碎片組成
    新華社東京７月２０日電（記者華義）記者２０日從日本宇宙航空研究開發機構獲悉，最新觀測表明，小行星「龍宮」表面有大量巨大巖石，顯示「龍宮」可能是由宇宙中破碎天體聚集而成。　　據該機構介紹，日本隼鳥２號探測器６月２７日抵達「龍宮」上空２０千米處後，開始按計劃在這一預定觀測點進行拍照調查。
  • 日本「隼鳥 2 號」飛船採集巖石發現:龍宮小行星聚集形成之前失去...
    富水小行星被認為在地球水源形成過程中發揮了重要作用，所以我們希望研究近地小行星，並採集樣本返回地球，便於更全面地理解此類小行星含水礦物質的分布狀況和歷史變化。」米利肯指出，科學家之所以選擇龍宮小行星作為勘測目標是因為它屬於顏色較深的小行星類型，此類小行星可能存在含水礦物質和有機化合物，此類小行星被認為是地球上發現富含水和碳的黑色隕石（被稱為碳質球粒隕石）的母體，據悉，碳質球粒隕石已在全球各地實驗室進行了數十年的深入分析，但科學家無法確定碳質球粒隕石樣本來自哪顆小行星。
  • 龍宮小行星探測:尋找太陽系形成和生命起源的密碼
    一、龍宮小行星的天文特點 龍宮（Ruyugu）是一顆C型(碳質)巖石小行星，直徑約900km，
  • 太陽系「化石」揭秘天體與生命起源 貝努和龍宮小行星都發現水的痕跡
    這一怪異的外形可能是由於從彗星地表噴發出去的氣流和塵埃物質噴流侵蝕造成的，它們或許造成了這顆彗星「脖頸」部位物質的嚴重剝蝕;但也存在這樣的可能，那就是這隻「鴨子」的「頭部」和「身子」部分原本就屬於兩個單獨的小天體，後來在一次碰撞中黏結在了一起，從而形成今天「羅塞塔號」飛船所見的模樣。
  • 「龍宮」小行星為何缺水?
    兩年前，日本隼鳥2號宇宙飛船在小行星「龍宮」附近飛行時拍下了這張照片。後來，飛船將小行星的巖石樣本帶回了地球。 上個月，日本的「隼鳥二號」飛船帶回了在近地小行星「龍宮」（Ryugu）上收集的巖石樣本。雖然樣本分析任務才剛剛啟動，研究人員已經開始嘗試通過飛船上其他儀器的數據揭示「龍宮」的歷史細節。phys.org網站當地時間1月5日報導，研究人員在《自然天文學》雜誌中發文，解釋了「龍宮」為何不像其他小行星一樣富含水分——「龍宮」的遠古母體很可能在其形成之前的某次加熱事件中已經丟失水分，因而使得「龍宮」比預期更乾燥。
  • 小行星龍宮塵埃送達地球,美國宇航局的天體生物學家準備探測它
    在龍宮（Ryugu）調查人員的團隊中，將是位於馬裡蘭州格林貝爾特的NASA戈達德太空飛行中心的天體生物學分析實驗室的科學家。天體生物學實驗室的研究人員使用與法醫實驗室解決犯罪問題的類似的尖端儀器。不過，美國宇航局戈達德的科學家並不是解決犯罪問題，而是探尋太空巖石以尋找分子證據，以幫助他們整理早期太陽系的歷史。「我們正在努力做的是更好地了解地球如何演變成今天的樣子。」
  • 龍宮小行星在聚集形成之前或已失去大部分水分
    科學家之所以選擇龍宮小行星當作勘測目標是因為它屬於顏色較深的小行星類型，此類小行星可能存在含水礦物質和有機化合物，此類小行星被認為是地球上發現富含水和碳的黑色隕石（被稱為碳質球粒隕石）的母體。
  • 最新研究:龍宮小行星聚集形成之前失去大量水分
    科學家之所以選擇龍宮小行星作為勘測目標是因為它屬於顏色較深的小行星類型，此類小行星可能存在含水礦物質和有機化合物，此類小行星被認為是地球上發現富含水和碳的黑色隕石（被稱為碳質球粒隕石）的母體。 這項最新研究報告發表在近期出版的《自然天文學》雜誌上，研究人員解釋了為什麼龍宮小行星不像其他小行星那樣含有大量富水礦物質。
  • 小行星「龍宮」的秘密即將揭曉
    「龍宮」與太陽的相互作用改變了我們對小行星歷史的了解。2019年2月和7月，「隼鳥2號」號太空飛行器曾短暫降落在近地小行星「龍宮」的表面上。當時研究人員通過各種儀器得到了這個寬達1公裡小行星的物理和化學性質數值。這些發現可以幫助我們理解「龍宮」、其他小行星、甚至整個太陽系的歷史。
  • 小行星紅色物質之謎——日本探測器著陸「龍宮」的瞬間
    1999年5月10日，一個直徑約0.6英裡的黑色巖石天體出現在了廣袤無垠的天空中 為了更好的了解這些飛行在地球周圍神秘的巖石天體，來自日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）的天文學家向「龍宮」發射了一個小行星探測器。
  • 日本在小行星「龍宮」上發現較新巖石 命名其為「龍女」
    日本在小行星「龍宮」上發現較新巖石 命名其為「龍女」據日本共同社10月28日報導，日本宇宙航空研究開發機構等的團隊通過探測器「隼鳥2號」的觀測發現，位於小行星「龍宮」南極的巨大巖石表面與其他部分相比，暴露在太空的時間較短，可能比較新。
  • 「龍宮」小行星的真實面貌:黑暗、乾燥又古老的碎石堆
    C球粒隕石只佔墜落隕石總數的一小部分（4.6%）。一些著名的碳質球粒隕石是：阿顏德隕石、默奇森隕石、奧蓋爾隕石、Ivuna、默裡隕石、塔吉什湖隕石、和薩特磨坊隕石。本圖中的阿顏德隕石的薄片顯示出圓形的隕石球粒。圖源：wikipedia他補充說，它的陀螺形狀可能是它年輕時的遺留物，當快速旋轉將其變形為具有突出赤道脊的扁平形狀時，即使其旋轉現在已經減慢至7.6小時，該陀螺形狀仍持續存在。
  • 價值800億美元的「龍宮小行星」或將揭曉太陽系起源
    最新拍攝的龍宮小行星照片顯示了一個奇怪的外形，這可能使著陸小行星表面比之前JAXA工程師們所預測的更加困難。隼鳥2號項目主管津田雄一（Yuichi Tsuda）博士稱，從遠處觀看，龍宮小行星最初是一個圓形，後來又逐漸變成方形，然後變成螢石的美麗形狀，螢石在日本也被稱為「螢火蟲石」，同時，龍宮小行星的外形也頗似一枚鑽石。
  • 日本「粉碎小行星」探測器發現了相當年輕的太空巖石!
    為了了解更多關於C型行星，日本宇宙航空開發機構將隼鳥2號宇宙飛船安排到龍宮，這是一個2790英尺寬（850米）的近地小行星，是太陽系最黑暗的天體之一。C型小行星的名字，意思是龍宮，指的是日本民間傳說中神奇的水下城堡。2018年，隼鳥2號抵達龍宮，從軌道上掃描它，並且在這個布滿卵石的小行星上部署多個探測車。
  • 日本隼鳥2號發回最新消息:「龍宮」缺水!
    「在收到首批數據之後才幾個月，我們就獲得了一些很吸引人的發現，」龍宮小行星任務首席科學家、東京大學的西田清治(Seiji Sugita)在一份聲明中說，「一個主要的發現是關於含水量，龍宮似乎很缺水。它遠比我們想像的更加乾燥，而且考慮到龍宮相當年輕(以小行星的標準)，年齡只有大約1億年，這就意味著它的『母體』同樣也很缺水。」
  • 小行星龍宮極度缺水,隼鳥2將炮轟龍宮
    而日本的科學家，卻避開了登月這個熱門路線，選擇比較冷門的小行星帶的探測，隼鳥2探測器成功捕捉到了小行星龍宮，這則消息引起了國際天文界的高度關注。地球的水源到底從哪裡來的？按照科學家們制定的宇宙模型，地球上的水資源，絕大部分來自於小行星帶，那些逃離正常軌道的小行星和彗星，攜帶的大量水汽撞向地球，從而給地球帶來了充足的水源，這個為地球補水的理論，在科學界一直有著廣泛的共識。
  • 發現小行星上熟悉的巖石與物質
    2018年10月8日，隼鳥2號探測器從135英尺高的地方將著陸器拋向小行星「龍宮」的表面。著陸器MASCOT被一塊巨石撞倒，在該小行星表面滾了55英尺後倒立在了一個洞裡。這些照片展示了「龍宮」小行星表面不同種類的巖石，包括深色的、花椰菜狀的易碎巖石和更亮、更光滑的巖石，這些巖石的直徑都在幾英寸到幾十碼之間不等。
  • 日本深空探測發現「龍宮」小行星存在含水礦物質
    （觀察者網訊）日本深空探測器「隼鳥2號」自2月起一直在小行星「龍宮」上開展探測活動，根據日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）目前公布的探測結果顯示，「龍宮」內部存在含水礦物質。 據日本放鬆協會（NHK）3月20日消息，由日本宇宙航空研究開發機構和東京大學等組成的研究小組利用兩個月的時間，從「隼鳥2號」向「龍宮」表面照射紅外線，對「龍宮」上巖石的成分進行了調查。調查後發現巖石出現了內部有水成分存在時特有的反應。
  • 小行星龍宮和Bennu上發現的奇怪而明亮的東西，究竟是什麼？
    >龍宮（Ryugu）是一個直徑約為900米的碳質小行星，其正式的天文學編號為1999 JU3。，不過，隼鳥2號傳回的照片卻顯示了一些顯著不同的東西，那就是龍宮表面一些非常明亮的巖石物質。，最終得出結論：這些明亮的物質是在一次天體撞擊中落在龍宮表面的，當時，撞擊龍宮的小行星直徑可能超過23米，而撞擊產生的碎塊可能數量超過了10000塊。