来自路易谷小行星的土壤样本也许会揭开宇宙的秘密
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2020-11-18 22:24
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火星译客

科学

格林尼治时间2020年11月16日10:45(更新于2020.11.16 11:12)

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该天体每隔16个月绕日一周,轨迹达1.31亿英里。一年多的时间内,其运行规律被日本宇宙航空研究开发机构JAXA在2014年发射的“隼鸟2号”空间探测器验证。

全世界的宇宙物理学家如今都焦急地等待着路易谷小行星的土壤样本。他们都认为这份土壤样本将能为我们解答那些关于宇宙和我们自己星球最重要的诸多问题,尤其是关于“水是怎么出现在地球”这个始终困扰我们的谜题。

格拉斯哥大学的行星科学家马丁·李教授解释道:“小行星们是46亿年前太阳系形成后留下的组成部分,这也就解释了为什么它们对于科学如此重要。如果你想要知道一颗行星最初由什么组成,你就必须研究小行星。”

李教授和他的同事将会是全世界第一批得到路易谷小行星上土壤样本的科学家团队。

如今尚不知隼鸟2号最终能带回多少样本(毕竟它的前辈们遭遇了众多的技术难题也只采集到少得可怜的材料)。但是研究者们很有信心在一个名为原子探针的设备的帮助下,他们可以从这珍贵的稀少样本中得到他们想要的结果。原子探针的直径只有几毫米,它可以识别土壤微粒中的单个原子。

李教授继续解释道:“基本上,我们是取一点土壤,用一束激光烧蚀土壤的外表面。这个过程其实也就是把它的原子一个个的发射出去,然后这一个个原子可以被测量来确定它们的具体元素和特定的同位素。这样子我们就可以精确地重构原子在样本中的位置,从而得到一个样本的三维原子结构图像。”

水和其他的秘密

水是生命的前提。地球的70%都被水覆盖,人体也是多达60%的部分是水,但究竟水是怎么出现在地球上的却仍然是困扰科学家的一个谜题,毕竟在太阳系形成时,地球的温度是不可能存在冰的。

有假设说水是由那些结冰的小行星和彗星在与地球的长时间碰撞过程中带来的。

然而2014年至2016年对67P/丘留莫夫-格拉西门科彗星进行的检查时却发现,虽然该天体有水,但它与我们在地球上发现的并不相同,因为它含有氘(氢的一种同位素)。这使得许多天体物理学家转而相信,水可能自地球形成以来就存在于地球上。

“但是,这种现象可能是由于这些古代的彗星并不是太阳系其他地方的唯一水源,最近发现的许多含水点是太阳风撞上小行星的岩石形成的,”李教授继续解释说,“这些含水点的水可能含有较低水平的氘,这可以解释为什么我们的海洋中含有不同同位素的水。当然,研究可能已经被太阳风撞击几十亿年的路易谷小行星的岩石中的原子可能会给我们答案。”

科学家说他们希望路易谷小行星上的样品可以解决同样困扰了天文学家几十年的其他问题,其中之一便是当太空岩石不断遭受太阳风的轰击时会发生什么。与地球不同,小行星和其他天体并不具有磁场和大气层。

格拉斯哥大学研究小组成员卢克·戴利说:“这种轰击也许会触发小行星上产生水,因为质子本质上是氢离子,所以和岩石中的氧反应从而生成水分子也就是可能的了。”

研究人员称,“隼鸟2号”探测器将在未来几天内放出一个装有路易谷小行星上土壤样本的太空舱,如果一切顺利,这个太空舱将于12月6日降落在澳大利亚的乌梅拉测试区。

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