有些小行星比其他小行星更“多彩”。原因如下。

对小行星 Bennu 的新研究解释了为什么有些看起来是红色、蓝色或灰色的。
A scanning electron microscope image of a micrometeorite impact crater in a particle of asteroid Bennu material.
小行星 Bennu 样本粒子中微陨石撞击坑的扫描电子显微镜图像。来源:NASA / Zia Rahman

小行星可能是了解宇宙历史的奇妙窗口,但不幸的事实是,它们也相当不起眼。这些由太空碎片组成的岩石混合体通常 看起来几乎 就是你可能预期的那样——崎岖、灰白、布满尘土。但从数百万英里外通过望远镜观察时,它们并不总是呈现出这种样子。

以小行星 Itokawa 和 Ryugu 为例。日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 在 Hayabusa 和 Hayabusa2 任务期间收到样本后,确认两者都是富含碳的碎石堆。对于 NASA 的 OSIRIS-REx 于 2020 年采集样本的类似小行星 Bennu 来说也是如此。理论上,它们应该反射相似的光,但事实并非如此。Ryugu 看起来有些红色,而 Bennu 略带蓝色。

“问题一直在于为什么。为什么它们的矿物质相同,但光谱却不同?”普渡大学小行星研究员 Michelle Thompson 问道

Thompson 是世界上为数不多的负责研究 Bennu 样本的人之一。在接触到这颗小行星的纪念品之前,Thompson 和她的团队推测一种可能的解释是,这两个天体以不同的方式经历了空间风化。

“也许我们在一个样本中看到与另一个样本不同的特征是因为这种表面暴露,但实际上我们看到的是并非如此。它们在经历空间风化方面非常非常相似,”她说。

Thompson 和她的同事们最近根据多年的研究和分析,就 Bennu 的情况发表了 三篇独立的论文。在他们的许多发现中,对多彩的奥秘有了一些清晰的认识,这很可能与年龄有关。

像 Ryugu 和 Bennu 这样的碎石堆小行星有自己的生理周期,会缓慢地改变其表面碎片。目前,Ryugu 的表面颗粒只经历了数千年宇宙的严酷环境。然而,Bennu 的表面却经历了数万年相同的宇宙环境。

Thompson 解释说:“我们不是在观察这个过程在这些天体上运行的两种不同轨迹,而是在观察一个周期中的两个不同点。“它们的‘颜色’正在改变,这意味着它们的光谱特性相对于它们的表面暴露年龄正在改变。”

除了颜色光谱之外,从 Bennu 检索到的残骸也使 Thomson 和其他人能够检查小行星的有机分子含量。今年早些时候,研究人员宣布在 Bennu 样本中 发现了磷酸盐。这些特定类型的盐是生物体新陈代谢和 DNA 的关键组成部分。虽然尚未证实,但许多专家认为生命在地球上起源是由于含有这些和其他进化基石的小行星的到来。从这个意义上说,Thompson 将 Bennu 和其他太空岩石比作星际时间胶囊。

她说:“小行星是早期太阳系的遗迹。“通过观察 Bennu 的有机分子,我们正在了解哪些分子可能在早期地球上播下了生命的种子。”

 

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特约撰稿人

Andrew Paul 是 Popular Science 的特约撰稿人。


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