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返回小行星样本可能有助于揭示生命和太阳系的起源

您对小行星的看法是什么?许多人认为它们是马铃薯形的,惰性的,也许是钝的,麻子状的物体,在深空很远。但是在过去的十年中,日本的两个太空任务-ab鸟和现在的Hay鸟2-已将这种观点发送到历史书籍中。小行星是有趣的物体,可以解释地球上的生命。

日本航天局JAXA即将把样本从1公里宽的小行星Ryugu带回地球-预计将于12月6日在南澳大利亚的军事试验场降落。Hay鸟号的第一艘飞船于2010年从小行星伊藤川(Iykawa)返回了样本,这与龙宫(Ryugu)绕地球运行的太阳一样。我是分析谷物的科学家之一,现在很期待对Ryugu进行调查。

Hayabusa 2摄像机的观察已经揭示了小行星Ryugu(意为“龙宫”)的一些有趣特征。似乎小行星形成为前几代不同小行星的旋转碎石堆。龙古(Ryugu)表明,小行星拥有丰富而记录良好的历史,被陨石轰炸,并受到恶劣的太阳风和宇宙射线的殴打。

Ryugu之类的许多“碳质球粒陨石”富含粘土等含水矿物-实际上它们可能已经将水带到了地球。有趣的是,Ryugu的观测结果表明,它的水含量不如被选为该任务的目标时所预期的那样富水。可能是由于放射性物质内部加热而使小行星中形成的水沸腾了。相比之下,NASA Osiris Rex任务取样的小行星Bennu似乎富含水合矿物质,该小行星Bennu将于2023年带回。

Ryugu可以告诉我们很多有关太阳系的历史。地球和其他行星是由小的岩石体形成的,由一系列称为太阳星云的气体,冰和尘埃组成。小行星是此过程的剩余物。尽管行星经历了广泛的变化,在其一生中都形成了地壳,地幔和核,但小行星却没有。通过研究小行星的原始样本,我们可以破解有关太阳系形成方式的许多秘密。

Hayabusa 2看到了Ryugu。信用:JAXA / Hayabusa 2,CC BY-SA

例如,是那个星云中存在生命的基础,还是后来在地球上发展?如果它们存在于星云中,我们也许能够在Ryugu上看到它们。事实上,先前的研究表明,小行星上与水的反应与构成蛋白质的氨基酸的产生有关。如果我们确实发现生命诞生的基石是在地球诞生之时存在的,这可能意味着生命可能在您认为的宇宙中更为普遍。它也可以帮助我们研究有机物质如何传播到火星和地球等行星。

像Hayabusa 2这样经过精心准备的样品返回任务的优点之一是,地球上有机材料的污染绝对处于最低水平。因此,如果我们在Ryugu上找到氨基酸,我们可以确信它们实际上是从那里来的。

棘手的采样

但是,获取样品并不容易。为了从Ryugu的表面下面得到一块碎片,保护了材料免受陨石的撞击和辐射,航天器必须移动到安全距离。在那里,它向小行星表面发射了一颗弹丸。然后,在收集材料时以简短的触地得分访问了所创建的小火山口。JAXA对于收集到多少已持谨慎态度,但我们希望收到几十克。

在“ ab鸟一号”任务中使用了相同的采样机制,但是在这种情况下,放映机和收集的时机不正确-导致仅收集了薄薄的灰尘云。

但是,即使如此,我们也可以弄清楚伊藤川的形成方式,并且其矿物学与一种名为“ LL5”的陨石相同。因此,这帮助我们解释了我们陆地中成千上万个LL5陨石也是如何形成的。

Hayabusa 2已经执行了6年的任务,于2019年11月启程前往地球。YouTube将会进行现场直播,显示返回舱的火球,舱内的无线电信标将有助于无人机和直升机的快速恢复。回收胶囊后,将其送至日本东京附近的相模原校园开放。

样品返回任务需要能够分析微小样品的实验室技术。我们将采用最先进的方法,包括有机分析,电子显微镜(可将电子发射到样品上以放大视图的方式)和同步加速器-巨大的加速器,可产生X射线以细微地研究物质。有点像1960年代和70年代的阿波罗时代,以及2006年以后的星尘任务,下一代样品返回任务将推动我们在地球上的分析能力。

随着返回任务的进行,航天器减去其小行星样品的货物将继续执行任务的最后部分,驶向一个名为1998KY26的小行星。在一系列地球飞越之后,它将在2031年到达。Hayabusa 2真的可以降落在这个30米宽的小行星上吗?这将是一个令人着迷的挑战。它还可以帮助我们确定如何转移将来可能接近坠毁的小行星。

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