文章簡介：美國宇航局天體生物學家探測到被傳送到地球的小行星Ryugu塵埃?？茖W家們分別將它們放入液體、氣體中集中測試，試探其性質(zhì)。

日本的隼鳥2號航天器從距離地球表面約120英里（200公里）的地方向澳大利亞內(nèi)陸地區(qū)的地面投放了一個太空艙。太空艙內(nèi)裝有太陽系中最珍貴的一些貨物：從小行星龍宮表面收集到的灰塵。

到2021年年底，日本宇宙航空研究開發(fā)機構（JAXA）將把龍宮星的塵埃樣本分散給全球的六個科學家團隊。這些研究人員將通過對這些古老的顆粒進行探測、加熱和檢查，來了解更多關于它們的起源。

在龍宮星的調(diào)查小組中，將有來自馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局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尖端儀器，這些儀器與法醫(yī)實驗室用于破案的儀器相似。但是，美國宇航局的科學家們并不是用于破案，而是通過探測太空巖石的分子證據(jù)來拼湊早期太陽系的歷史。

“我們正在做的是為了幫助我們更好的理解地球是如何演變到了今天，”戈達德的天體生物學分析實驗室主任Jason P. Dworkin說，“我們是如何從一個圍繞著我們正在形成的太陽的氣體和塵埃盤中獲得地球上的生命，以及可能在其他地方獲得生命的？Dworkin擔任一個全球團隊的國際副手，該團隊將探測龍宮星的樣本，尋找作為地球生命前體的有機化合物。

龍宮星是一顆較大的小行星中的古老碎片，它在催生我們太陽系的氣體和塵埃云中形成。它是一個耐人尋味的小行星，龍宮星中富含生命所必需的元素——碳。

Dworkin和他的團隊將在明年夏天收到那份龍宮樣本時，他們將在樣本中尋找有機化合物，或碳基化合物，以便更好地了解這些化合物是如何首先形成并擴散到整個太陽系的。

天體生物學家對氨基酸這類有機化合物十分感興趣，氨基酸構成了數(shù)十萬種蛋白質(zhì)分子。同時氨基酸負責為一些生命最基本的功能提供動力，例如制造出新的DNA。通過研究保存在太空巖石中的氨基酸的類型和數(shù)量的差異，科學家可以建立一個記錄關于這些分子如何形成的。

來自龍宮星的灰塵目前距離地球游大約900萬英里（1500萬公里），龍宮星的灰塵將是科學家所掌握的保存最完美的太空材料之一。這是有史以來在太空中收集并返回地球的第二個小行星樣本。

在龍宮星的灰塵樣本抵達地球之前，歷史上第一次小行星采樣任務是由日本宇宙航空研究開發(fā)機構在2010年帶回的小行星伊藤川的微小樣本。在此之前，2006年，美國宇航局從Wild-2號彗星上獲得了一個小樣本，作為其Stardust任務的一部分。2023年，美國宇航局的OSIRIS-REx將帶回至少十幾盎司，或數(shù)百克的小行星貝努。OSIRIS-REx一直在太空中旅行，幾十億年來基本沒有改變。

"我們的最終目標是了解有機化合物是如何在地外環(huán)境中形成的，"日本福岡九州大學地球化學教授Hiroshi Naraoka說， "因此，我們希望分析許多有機化合物，包括氨基酸、硫化合物和氮化合物，這樣就可以建立一個關于小行星中發(fā)生有機合成類型的故事。" Naraoka是全球隼鳥2號團隊的負責人，該團隊將分析龍宮星塵埃樣本的有機成分。

在分析了龍宮星的構成之后，科學家們將會把它與小行星貝努進行比較。小行星貝努是OSIRIS-REx瘋狂地抓取樣本的地點，它在10月20日短暫地在小行星的表面著陸。

Dworkin說："這兩顆小行星有相似的形狀，但是小行星貝努似乎有更多關于過去的水和有機化合物的證據(jù)，"他的實驗室也將收到貝努的十分之一盎司，或幾克。"鑒于它們來自小行星帶的不同母體，有不同的歷史，看看它們?nèi)绾伪容^將會非常有趣。

分析小行星顆粒需要大量實驗

戈達德的天體化學家們所處理的最苛刻的項目之一就是分析龍宮星的塵埃。他們不得不使用數(shù)量極少的樣本。因為隼鳥2號預計從龍宮收集到的塵埃不超過幾克（大約只有六顆咖啡豆的重量），盡管這已經(jīng)比從伊藤川帶回的物質(zhì)要多得多。盡管只有這么少的重量，這還會被分散到眾多科學家手中，這就意味這Dworkin和他的同事能只得到原始樣本的一小部分。數(shù)量非常的少，甚至只是比典型的雪花略多一點而已。

"與Dworkin一起工作的戈達德天體化學家Parker說："我們將處理比我們以往分析隕石時小得多的樣品。

圖解：安裝在金箔上的默奇森隕石斑點（約4微克）在玻璃安瓿中的放大圖像。這是在美國宇航局戈達德天體化學家即將執(zhí)行的熱水提取程序以釋放任何可溶于水的有機化合物時拍攝的。圖源：美國宇航局戈達德太空飛行中心

Parker說，Goddard團隊與國際同行合作，已經(jīng)在一年多的時間里練習處理微小的樣品。例如，他們已經(jīng)分析了來自一個名為Murchison的隕石的塵埃顆粒，這枚塵埃顆粒富含了極多碳元素。然后，他們用相同的技術分析了一個沒有任何外星物質(zhì)的樣本，以確保他們能分辨出兩者之間的區(qū)別。

在戈達德科學家收到龍宮星的塵埃后，他們將把顆粒懸浮在一個玻璃管內(nèi)的水溶液中。然后他們會把溶液加熱到沸水的溫度，即華氏212度（攝氏100度），持續(xù)24小時，試圖提取任何能溶解于水的有機化合物。

研究人員將通過強大的分析機器來運行該溶液，該機器將按形狀和質(zhì)量分離里面的分子并識別每一種存在于其中的物質(zhì)。

"當面對對于像龍宮星塵埃這樣真正珍貴的樣品時，你會一直在想，'我希望這個試管不會壞，我希望這個反應能正確進行，這樣就不會浪費這些珍貴的樣本'" Dworkin分析小組的研究員Hannah L. McLain說。"但我們已經(jīng)完全建立了我們的技術，以實驗時確保不會出錯，我們很高興能分析真正的樣品。

BY:?Svetlana Shekhtman

FY:?秋白

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