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年轻、黑暗且干旱的龙宫小行星

[ 录入者:Melipal | 时间:2019-04-18 22:26:50 | 作者:Melipal 译 | 来源: | 浏览:1266次 ]

原文标题:

作者:Javier Barbuzano    原文来自:   Posted: 2019. 3. 22

编译:Melipal    审校:Linq

隼鸟2号的目标小行星龙宫拥有一些意外的特性。尤其引人注意的是,它那干旱的地表可能会为解释地球获取水分的当前理论带来麻烦。

本周是小行星周!在德克萨斯州召开的月球和行星科学年会上,NASA的Osiris-REX以及日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的隼鸟2号两个探测器小组向业内更新了他们对近地小行星的探索情况。这些报告展示了图像和数据,以及在杂志上发表的一系列论文。

我们在另一篇文章中总结了。现在让我们来看一看正在环绕运行的隼鸟2号背后的小组最新的成果。这个来自日本的小组行动比美国同行略快一些,他们到达目标的时间比Osiris-REX早了大约6个月。在抵达后,小组发现了同样出乎意料的崎岖地貌,这与NASA最终在贝努发现的情况一样:龙宫上遍布直径数米的砾石和岩石,这对地表采样的探测器构成了威胁。

隼鸟2号的光学导航照相机在2018年6月26日拍摄了这张龙宫小行星的图像。(图片提供:JAXA / University of Tokyo and collaborators)

不过Osiris-REX小组仍在规划探测器在贝努的着陆,但隼鸟2号已经部署了3架飘向小行星地表的着陆器,并沿途拍摄了照片。母探测器还已经完成了预期3次下降机动中的1次。

在这些下降机动期间,探测器将展开一套采样机构。它看起来像是一条长1米的手臂,终端是一个用于采集样品的罐子。当罐体距离地表足够近的时候,机械臂上一组特殊的机构将向小行星表面发射弹球大小的弹丸,激起地表的表土层,以图让部分地表物质落入罐中。本月早些时候,小组公布了第一次尝试的。由于这一次弹丸产生的反应较预计更加活跃(它让邻近大至1米直径的石块弹了起来),研究者期待着能够采集多于原本预期的物质。

不过由于探测器本身没有携带称量或估算采样罐内部物质的设备,现在并不能确切地知道他们到底得到了多少东西。来自JAXA宇宙科学研究所的任务项目经理津田雄一在发布会上开玩笑说:“这是为了在探测器返回地球之前保持事情的有趣性。这就好像是一个呈献纪念品的盒子一样。”

龙宫与贝努的异同

龙宫和贝努看上去非常相似,单凭图像无法区分二者。这两个天体都是所谓的“砾石堆小行星”,是一团在引力作用下束缚到一起的不同尺度碎片。它们的低密度说明,其内部充斥着空穴,就好像瑞士奶酪一样。这样的天体可能是由较大的小行星残留的碎片聚合形成的,而前身小行星在太阳系的早期可能就已经在碰撞事件中解体了。

这两个天体的形态都像是转动的陀螺,它们快速的自转都沿赤道区域形成了一道山脊。但贝努的自转在加速,而龙宫看上去却在减速,人们并不清楚其中的原因。龙宫当前的自转周期是7.6小时,但研究者估计,为了获得当前的形态,在过去的某个时间点,它的转速必然要快很多,一个自转周期短于3.5小时。

龙宫小行星宽约900米(0.5英里)。(图片版权:2019 Seiji Sugita et al., Science)

两颗小行星的年龄也迥异。贝努很是古老,其估计的年龄介于1亿到10亿年之间;但龙宫看上去要年轻得多,不到1亿年。

龙宫的颜色也比贝努更暗,其反照率平均而言只有贝努的一半。龙宫的反照率只有2%,它是银河系中已知最暗的天体之一。研究者将龙宫观测到的地表色彩与主带中的两个小行星族群——波兰族(Polana)与欧拉利亚族(Eulalia)对应了起来。如此的相似性说明,龙宫最有可能起源于这两个族群之一。

另一个出乎意料的不同之处是研究者在两个小行星上发现的水分数量。虽然两个小天体都拥有水合矿物,但龙宫看上去要比研究者的预期干旱得多,这说明其母天体也不会具备太多的水分。这与贝努形成了鲜明对比,后者拥有大量的羟基。这些分子拥有结合在一起的氢氧原子,可能与黏土矿物成协,这暗示了过往与水体的相互作用。

如果能够了解两颗小行星的水分含量为何相差如此之大,对于认识地球获取水分的过程来说是非常重要的。太阳系形成的模型通常假设,地球上如今所见的大部分水体都是由来自小行星带以及太阳系外围的陨星与彗星带来的。地球附近干旱小行星的存在将意味着模型需要调整。

龙宫小行星的假彩色图像说明其上水分缺乏得令人惊讶。(图片版权:2019 Seiji Sugita et al., Science)

下一步:开炮!

隼鸟2号的下一步任务看上去科技含量并不高,但将是非常壮观的。4月5日,探测器将向龙宫发射一枚重2.5千克(5.5磅)的抛射物,以图在其地表塑造一座人造环形山。小组已经选定了希图炸开的目标,并期待着造出一座直径10米、深1米的洞穴。

在这一机动期间,小组预期将了解更多小行星对碰撞事件的反应,这将帮助科学家更好地认识龙宫的历史和演化。当某颗小行星过于靠近地球,我们必须要将其炸掉的时候,有关这次碰撞的信息可能还将派上用场。

塑造环形山的过程还将帮助研究者一窥地表之下的情况。在发射炮弹2周后,隼鸟2号将开展第二次采样机动,目的地是这次撞击产生的环形山的底部。随后在今年11月或12月,探测器将开始为时1年的返航行程。

(全文完)

Tags:龙宫 隼鸟2号

责任编辑:Melipal

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