小行星“龍宮”的驚人特寫顯示它可能離太陽太近了

文章介紹了天文學(xué)家們研究“隼鳥二號”探測器帶回來的小行星“龍宮”中照片中的點進(jìn)行研究分析發(fā)現(xiàn)，“龍宮”表面的紅色物質(zhì)是由于空間風(fēng)化和太陽輻射造成的，而“龍宮”的紅色層最初似乎只有幾十厘米則可能是距離太陽太近造成的。

就在一年前，2019年二月末，日本航空宇宙研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）完成了一項驚人的壯舉。它將“隼鳥二號”探測器帶到小行星“龍宮”表面進(jìn)行樣本采集，然后再讓其返回到原來的軌道。

“隼鳥二號”再次起飛，它的相機(jī)拍到了一些奇怪的東西，那是探測器的助推器遺留在小行星表面的黑色污跡?，F(xiàn)在那些奇怪的污跡幫助天文學(xué)家們解開這顆小行星奇特色澤的秘密。

“這兩種不同類型的物質(zhì)在表面呈現(xiàn)出不同的顏色：較藍(lán)的物質(zhì)分布在赤道脊和兩極地區(qū)，較紅的物質(zhì)則分布在中緯度地區(qū)。然而他們還沒有搞清楚這種光譜差異的成因?！毖芯咳藛T在文章中寫到。

（日本航空宇宙研究開發(fā)機(jī)構(gòu)，東京大學(xué)&合作伙伴）

隨著“隼鳥二號”在2019年2月21日著陸于“龍宮”，它成功拍攝到了表面的高分辨率照片，能夠分辨出一毫米一個像素的細(xì)節(jié)。

“這些圖像能夠讓我們?nèi)ビ^察其表面上一些由物理擾動引起的反應(yīng)，這些物理擾動產(chǎn)生于探測器的著陸，包括如導(dǎo)彈爆炸般的強(qiáng)烈碰撞和飛行器推進(jìn)裝置排氣口的燃燒?！边@個研究團(tuán)隊寫到。

這個小行星的圖像和觀測信息已經(jīng)明確了它呈現(xiàn)出如花貓般的雜色，樣品是部分抽取的，因為它提供了藍(lán)色和紅色兩種種類的材質(zhì)的混合物。

但是當(dāng)“隼鳥二號”飛回到軌道上時，這些物質(zhì)受到影響，而這好像和更紅的物質(zhì)有關(guān)，而不是藍(lán)色物質(zhì)。

在研究這顆小行星時，研究人員還注意到這兩種物質(zhì)分布的一些特性。較大的巖石傾向于藍(lán)色，而它們周圍的更細(xì)粒度的物質(zhì)——泥土和碎石——傾向于紅色。人們發(fā)現(xiàn)，充滿藍(lán)色物質(zhì)的隕石坑比充滿紅色物質(zhì)的隕石坑更年輕，似乎是撞擊穿透了頂部的紅色層，露出了下面的藍(lán)色表面。

所有這些都表明，這顆小行星的巖石最初是在藍(lán)色的一面，由于某種過程而變紅了。

它還表明，小碎石變紅的過程發(fā)生的時間比巨石通過沖擊破壞或熱疲勞等過程暴露出來的時間更長。

幸運(yùn)的是，我們知道在相當(dāng)規(guī)律的基礎(chǔ)上可以并確實使小行星變紅的過程:太空風(fēng)化和太陽輻射。這種情況可能會持續(xù)很長一段時間，但與太陽輻射相比，太空風(fēng)化作用通常只會使非常薄的表層變紅幾納米?？雌饋怼褒垖m”的紅色層最初只有幾十厘米。

（Morota 等人，《科學(xué)》，2020）

研究人員在論文中寫道:“我們認(rèn)為，如果“龍宮”在太陽附近經(jīng)歷了一次臨時軌道偏移，導(dǎo)致了更高的表面溫度，那么可以解釋在短時間內(nèi)發(fā)生的表面變紅事件?！?/p>

但科學(xué)家們也能夠找出這種情況可能發(fā)生的時期。它的表面表明這顆小行星非常年輕，只有大約900萬年的歷史。它在火星和木星之間的主要小行星帶開始了它的生命，在那里，與其他物體的碰撞比小行星后來進(jìn)入的近地軌道更頻繁。

小行星上大部分的大隕石坑都是紅色的。這表明“龍宮”是在離開小行星帶后才變成紅色的，在那里它經(jīng)歷了更頻繁的碰撞。

一個模型估計了這些碰撞的頻率隨時間的變化，讓我們可以設(shè)定一個變紅發(fā)生的時間區(qū)域。如果變紅是在小行星離開主帶后發(fā)生的，根據(jù)大型藍(lán)色隕石坑的數(shù)量，它可能發(fā)生在大約800萬年前。

如果“龍宮”停留在這一地帶，紅化可能發(fā)生在30萬年前。

天文學(xué)家有辦法縮小范圍。他們可以嘗試模擬“龍宮”的軌道回到過去，看看它可能是什么時候接近太陽。但是“隼鳥二號”在著陸過程中收集的樣本預(yù)計將非常具有啟示性。

研究人員在論文中寫道:“‘龍宮’取樣點的光譜斜率和反照率的巨大局部變化表明，隼鳥二號著陸時可能收集了更藍(lán)和更紅的成分?！?/p>

“我們預(yù)測，返回的樣本將包含改變和未改變的材料的混合物，前者記錄了太陽加熱事件。”

這項研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

BY:?sciencealert

FY: 樘喻

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