隼鸟2号,碳烤“龙宫”始末

作者: haibaraemily

来源: 行星事务所

发布日期: 2020-06-20

本文详细介绍了日本JAXA隼鸟2号探测器对小行星“龙宫”的探测过程,包括两次着陆采样、样品返回地球的计划,以及通过探测数据揭示的“龙宫”演化史。文章还探讨了“龙宫”表面的物质特性及其形成原因,特别是“红色”物质的形成和分布,以及这些发现对行星科学研究的意义。

2014年12月3日,日本JAXA隼鸟2号探测器发射,2018年6月27日抵达小行星“龙宫”,开始了长达一年半的伴飞探测,其间顺利完成了两次着陆采样。两次着陆采样点TD1和TD2的位置。两次着陆采样点分别被命名为“玉手箱”(Tamatebako)和“万宝槌”(Uchide-no-kozuchi),均来源于日本传说故事。

如今,隼鸟2号探测器带着从“龙宫”采集到的样品正在返回地球的途中,预计今年(2020年)12月底将样品送回地球。

在过去的一年里,隼鸟2号团队已经通过隼鸟2号获取的各种丰富的探测数据,揭开了近地小行星“龙宫”的前生今世种种,其中一些最重量级的结果这个号也都做过跟进解读。近日,以东京大学諸田智克为首的隼鸟2号团队利用第一次着陆采样获取的科学信息,对小行星龙宫的演化史做出了进一步探秘,这一结果于2020年5月8日在线发表于《科学》杂志。

作为一颗典型的C型(碳质)小行星,“龙宫”的表面其实是非常暗的。只有不到5%的阳光能被反射出来,黑得极其均匀。这意味着,如果我们始终以肉眼观看的范围作为标准的话,根本识别不出龙宫表面有啥特征。看小行星,也是类似的。既然“龙宫”整体都那么暗,那么我们只有对“评估”范围作出调整,才有可能看出差异来。经过“亮度调整”之后的,才是我们平常看到的“龙宫”表面的样子:不再是“漆黑一片”,而是有亮暗之分了。

通常来说,我们目前认为“光谱偏蓝”的物质往往更“新鲜”,而“光谱偏红”的物质往往较“苍老”。注意,这里的“新鲜”和“苍老”,指的并不是物质本身的形成早晚,而是它们暴露出地表的早晚。也就是说,越是刚刚从地下被挖掘暴露出宇宙空间的物质越“新鲜”,越是长期暴露在宇宙空间中,经历(太阳)风吹日晒越久的物质越“苍老”。

隼鸟2号的观测结果更支持第一种可能:太阳炙烤,换句话说就是“烤老了”。主要证据有两个:1)“龙宫”的两极物质比赤道更“蓝”。2)“龙宫”上的“红色”物质层还是挺厚的。但仅仅是太阳炙烤,还不足以让“龙宫”表面变成现在这个样子:因为隼鸟2号实际发现的“红色”物质分布更深、颗粒更小。

这些近距离观测都直指“龙宫”表面的“红色”物质在形成之后又进行过一系列破碎和混合。“红坑”和“蓝坑”的形成时间可以“锁死”“龙宫”的变“红”时期。“龙宫”上的“红坑”形成于850万年前,而“蓝坑”则形成于30万年前(按主小行星带撞击频率推算)/810万年前(按近地小行星撞击频率推算)。显然,“龙宫”表面的“红化”必然发生在这两个时间节点之间。

如果“蓝坑”形成时,“龙宫”已经来到了如今的近地小行星轨道,那么“龙宫”表面的“红化”过程将会在很短的时间里完成(最极端的情况可能是850万年-810万年前这短短的40万年里)。也就是说,“龙宫”需要在很短的时间里因为突然加剧的太阳炙烤开始并完成“红化”,同一时期还需要完成从主小行星带到近地小行星轨道的迁徙。

好消息是,隼鸟2号第一次着陆采样的区域里混合着“红蓝”物质,也就是说,隼鸟2号很可能“成熟”“新鲜”两种物质都采集到了。这些“龙宫”样品正在飞回地球的途中,有望给行星科学家们进一步深入研究呢。

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