文章介紹了天文學家們研究Hayabusa 2探測器帶回來的小行星Ryugu中照片中的點進行研究分析發現,Ryugu表面的紅色物質是由於空間風化和太陽輻射造成的,而Ryugu的紅色層最初似乎只有幾十釐米則可能是距離太陽太近造成的。
就在一年前,也就是2019年2月底,日本宇航局完成了一項壯舉。他們將隼鳥2號探測器降落在了小行星“龍宮”上並獲取了其樣本,然後再次升空返回了軌道。
在隼鳥2號再次升空時,它的相機拍到了一些特殊的東西——推進器在小行星的表面留下了一些黑色的痕跡。如今天文學家們已經透過這些奇怪的痕跡解開了這顆小行星的特殊色彩之謎。
“在它的表面分佈著兩種不同顏色的物質:分佈在赤道脊和極地地區的顏色偏藍的物質以及分佈在中緯度地區的顏色偏紅的物質。然而,造成這種光譜差異的原因目前尚不清楚,”研究人員在論文中寫道。
(日本宇航局,東京大學&其他合作單位)
隼鳥2號於2019年2月21日降落到“龍宮”上的同時,它還設法對其表面拍攝了一些高解析度的照片,區域性解析度達到了1毫米每畫素。
“這些照片讓我們得以觀察小行星表面受到探測器著陸產生的物理擾動時發生的變化,包括取樣器的撞擊以及噴氣式推進器產生的火焰。”該團隊寫道。
圖片和觀測已經證實這顆小行星的顏色分佈像一隻玳瑁貓,而取樣地點則是經過特意選擇的,在那裡可以同時採集到紅、藍兩種物質。
但是在隼鳥2號從小行星上起飛回到軌道時,它激起的那層物質更像是紅色物質而不是藍色物質。
在研究這顆小行星時,研究人員還注意到了兩種物質分佈的特異性。較大的石頭趨向於藍色,而它們周圍的顆粒物——塵埃和碎石——趨向於紅色。含有藍色物質的隕石坑比含有紅色物質的隕石坑更加年輕,看起來好像是隕石擊穿了表面的紅色層並將下面的藍色層暴露了出來。所有的這些都表明這顆小行星上的石頭最初都是藍色物質,然後經過了某種過程逐漸變成紅色。
它同樣表明這些碎石開始變紅的時間比大石塊由於撞擊或者熱疲勞而暴露到地面上的時間要早。
幸運的是,我們知道引起小行星紅化的過程建立在相當規律的基礎上:太空風化和太陽輻射。這種變化可能要經過相當長的時間才會發生,不過相比太陽輻射,太空風化的特點是隻能把表面幾奈米厚的一層變紅。而看起來“龍宮”上的紅色層早就已經有幾十釐米厚了。
(Morota等,《科學》,2020)
“我們認為“龍宮”上的紅色層能在較短的時間內形成的原因可能是:它曾經短暫的靠近過太陽,導致表面被加熱,”研究人員在論文中寫到。
而科學家們也已經能夠計算出它可能是在何時發生的。“龍宮”的表面表明它非常年輕,只有九百萬年。它產生於火星和木星之間的一個主小行星帶上,在那裡與其他天體碰撞的頻率比它後來進入近地軌道後要頻繁的多。
這顆小行星上大部分的大型隕石坑是紅色的。這表明“龍宮”的紅色產生於離開小行星帶後,在那裡它會受到更頻繁的撞擊。
一個展示碰撞頻率隨時間變化的模型使得我們可以推測紅化的時間。如果紅化發生在它離開主小行星帶之後,那麼根據大型藍色隕石坑的數量推斷紅化可能發生於八百萬年前。
如果“龍宮”留在小行星帶上,則紅化的時間可能要推遲到30萬年前。
天文學家有一些方法可以把時間算的更具體一點。他們可以嘗試模擬“龍宮”的軌道然後回溯它可能是在何時接近太陽的。不過隼鳥2號帶回的樣本預計將極有可能揭示出真相。
“取樣地點內光譜斜率和反射率的明顯的區域性變化表明紅、藍兩種成分應該都已經被採集到了,”研究人員在論文中寫到。
“根據以往記錄到的小行星受到太陽加熱的案例,我們預計取回的樣本中將會包含已經發生變化的和未發生變化的兩種成分。”
BY: MICHELLE STARR
FY: 手心的薔薇
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