龙宫上的明亮岩石揭示了这颗小行星的暴力过去

龙宫上的明亮岩石揭示了这颗小行星的暴力过去

1999 年,天文学家首次发现龙宫小行星时,它还是个谜。但现在我们知道,这个陀螺状的天体漂浮在距离地球约 2.17 亿英里的地方,是由两颗小行星碰撞产生的松散碎片组成的,这些碎片被它们的引力结合在一起。科学家估计龙宫形成于 1000 万至 2000 万年前——这在宇宙时间中几乎就是昨天,但这颗小行星是如何形成的,人们对此仍知之甚少。现在,新的研究揭示了龙宫近期的暴力历史。

为了揭开这颗碎石堆小行星的秘密,日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 向龙宫发射了冰箱大小的隼鸟 2 号航天器。在周一发表于《自然天文学》杂志上的这项研究中,科学家利用隼鸟 2 号收集的图像分析了岩石的反照率(即反射特性),以发现这颗小行星的宇宙混杂的线索。

“如果算上那些非常小的,我们在地表发现了数十万颗明亮的巨石,”西班牙拉古纳大学行星科学家、这项研究的主要作者 Eri Tatsumi 说道。“当我们开始观察它们的光谱时,我们发现它们的成分与龙宫非常不同。”

龙宫是一块碳质或 C 型太空岩石,这意味着它本质上是由含有大量碳和水的岩石构成的。尽管这颗小行星的绝大部分都是碳质的,但研究人员发现了一种水分稀少、富含硅酸盐的物质,很可能属于 S 型小行星。这使得 Tatsumi 和她的团队相信龙宫很可能是由一颗小型 S 型小行星和一颗较大的 C 型母小行星相撞而形成的。他们说,如果这次碰撞的性质是相反的,龙宫中 C 型和 S 型物质的比例就会相反。

北卡罗来纳州立大学行星地质学家保罗·伯恩 (Paul Byrne) 表示,最近的发现“很有趣”,他没有参与这项研究。“如果龙宫有来自其他小行星的碎片,那么这些碎片就不可能轻轻地‘降落’,除非有更多的碎片,其中大部分碎片都有足够的能量将龙宫彻底摧毁,”这意味着这些碎片应该在我们所知的小行星形成之前就嵌入龙宫。

隼鸟 2 号拍摄到了异常明亮的 S 型岩石的图像,这些岩石在构成龙宫主体的较暗 C 型物质中显得格外突出。© 2020 Tatsumi 等人。

虽然从理论上来说,这一过程是可以预料到的,但 Tatsumi 指出,这是天文学家首次在另一颗小行星的表面发现小行星碎片。她补充说,新研究表明,目前由 NASA 的 OSIRIS-REx 环绕的 Bennu 也是一颗碎石堆小行星,上面和里面有 Vesta(NASA 的 Dawn 号航天器访问过的小行星)的碎片。

“也许这是一个常见的过程,”Tatsumi 说。“我们有 Bennu 和 Ryugu,我们可以通过合作直接进行比较。”

“对两颗不同的小行星进行如此相似的观察确实告诉我们,这些天体的形成过程一定异常剧烈,值得一看,”伯恩说。“我迫不及待地想把龙宫和贝努的样本带回地球,以便更多地了解这些微小的世界!”

幸运的是,我们不必等待太久就能获得更多关于龙宫的数据:在围绕小行星的长达 16 个月的访问中,隼鸟 2 号向小行星投放了三辆探测器,并从这块太空岩石的表面采集了一些样本。隼鸟 2 号于 2019 年 11 月离开龙宫,预计将于 2020 年底飞越地球,并将其样本放入返回舱中,供世界各地的实验室进行详细分析。

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