日本宇宙航空研究开发机构等研究团队指出,日本“隼鸟 2 号”持续探测中的小行星“龙宫”,上空观测结果确认地表岩石存在水,但并非液态或冰状态的水,而是存在含水矿物中。
日本放送协会(NHK)报导,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和东京大学、名古屋大学、会津大学等研究团队,花费 2 个月时间分析从小行星龙宫反射至隼鸟 2 号的红外线,调查岩石的组成成分。结果呈现岩石中有水成分特征的反应。
但水并非液体或冰状态,而是存在于岩石中,这类岩石称为含水矿物。研究团队宣布,确认小行星龙宫表面有水成分,存在于含水矿物中。
隼鸟 2 号上个月曾登陆小行星并成功采取岩石样本,借由携回地球进行分析,可望成为搞清楚生命不可或缺的水和有机物到底来自何处的线索。此外,据信小行星龙宫是由天体间冲突碰撞产生的碎片再度集结所诞生,根源很可能是位于火星和木星间小行星带的小行星波兰星(Polona)或小行星 495(495 Eulalia)。
研究团队成员、会津大学副教授北里宏平表示:“借由 2020 年分析隼鸟 2 号携回地球的岩石,可望搞清楚更多事实,对于探测任务成功,充满期待。”
美国《科学》杂志(Science)网络版 20 日刊登这项研究成果。含有水成分的含水矿物,成为小行星上存在水的证据。但龙宫表面并非存在我们日常所见到的液体或冰。
水分子是 H2O,由两个氢原子和一个氧原子组成,在龙宫上,化学变化改变组成,变成只有一个氢原子,也就是以氢氧基 OH 状态存在岩石中,这类岩石称为含水矿物。
隼鸟 2 号于去年 6 月飞抵小行星后,研究团队花 2 个月时间,分析来自龙宫的红外线,调查 90% 以上地表岩石的组成。结果出现特定波长红外线吸收的显著数据,这些数据是地表岩石有 OH 时会出现的特征。此外,根据截至目前调查,据信龙宫的岩石也含有碳成分有机物。
探测小行星是否有水或有机物,目的是要验证生命诞生学说之一,即小行星等天体冲撞地球,为地球带来水和有机物。借由详细调查探测器携回地球的小行星岩石,针对生命不可或缺的水和有机物到底从何而来、生命如何演化,甚至地球以外星体是否可能存在生命等研究进展,可望获得重大线索。
共同社报导,研究团队利用能判定所含物质的近红外光谱分析仪观测龙宫表面,起初未能确认有水,但仔细分析后发现,包含氢氧结合水成分矿物“含水矿物”虽然量较少,但广泛分布在龙宫上。
负责分析的北里宏平说:“预测有水,把龙宫选为目的地,没有错。我放心了。”
水中含有同样是氢但重量不同的同位素。研究团队将分析带回的岩石,如果同位素比例与地球的水相同,那么小行星为地球带来水的可能性将增大。此外还期待岩石内有也被称为生命原料的有机物。
美国国家航空暨太空总署(NASA)去年 12 月宣布,计划从小行星“贝努”(Bennu)携回岩石的美国探测器“欧塞瑞斯号”(OSIRIS-REx),也透过在贝努上空观测,确认了含水矿物。隼鸟 2 号计划于 2020 年底、欧塞瑞斯号计划于 2023 年返回地球,日美研究人员打算交换岩石等,联手进行分析。
隼鸟 2 号探测的科学目标是把小行星龙宫的岩石装入密封舱带回地球,调查岩石含有的水和有机物,探索地球的海洋与生命来源。与初期一度熔化的地球不同,未遭遇高温小行星的岩石被认为存在往昔性质,也是知晓 46 亿年前太阳系诞生时存在何种物质的线索。
虽然调查坠落地球的陨石也是一种方式,但陨石有可能被地上空气和水污染,未能保持原本状态。
(译者:刘学源;首图为龙宫外观,从赤道拍 A~D,北极是 E,南极是 F。图片来源:JAXA)