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小行星“龙宫”结构揭秘:轻盈多孔蓬松 就像“冻干咖啡”
2020-03-17 19:39 前瞻网   

 

日本正在探索的小行星“龙宫”(Ryugu)又有新发现。

3月16日,科学家在《自然》杂志上发表报告称,日本“隼鸟2号”宇宙飞船拍摄的图像显示,整个小行星具有高度多孔性,轻盈蓬松。

“这有点像冷冻烘干的咖啡,”日本宇宙航空研究机构的行星科学家Tatsuaki Okada说。如果早期的原行星有相似的结构,这可能意味着行星形成的速度比预想中更快。

“龙宫”小行星外形类似钻石(也有说像萤石或八边骰子),距离地球很近,含有水和有机物质的痕迹。

作为一颗古老的富含碳的岩石小行星,“龙宫”被认为是太阳系历史的时间胶囊。也有科学家认为,可能最初正是这种岩石小行星在与地球的碰撞中,将生命的基本构成元素送到了地球上。

“隼鸟2号”探测器在2018年6月到2019年11月探索了这颗小行星,并从小行星上采集了两个样本带回地球。“隼鸟二号”观测了这颗小行星的表面是如何保持和释放热量的,这是了解其组成和结构的线索。

“追根溯源”

目前,科学家们还不知道“龙宫”星的来历,但他们正在逐渐解开这一谜团。

密度大的岩石吸收热量的速度很慢,而且持续的时间更长;多孔岩石的温度变化很快,就像海滩上的沙子一样,容易吸热也容易散热。

Okada和他的同事报告说,龙宫星的热图显示,它大约有50%是多孔的,也就是说一半是洞。甚至,这颗小行星大部分的巨大岩石都是多孔的。

这种状态符合此前的一种观点,即龙宫星是大约7亿年前一个更大的天体解体后形成的碎石堆。

此前,在龙宫表面上拍摄的图像显示,该小行星覆盖着岩石和巨石,它们分为两类:黑暗粗糙类或明亮光滑类。这两种类型的岩石几乎均匀分布于龙宫的表面,这支持了“碎石形成论”。

新的观察表明,其母星的结构也可能是多孔的。

Okada说:“这对于早期太阳系的小行星甚至是星子来说可能是很常见的。”

如果这是真的,它将对行星的形成速度产生重大影响。行星科学家认为,早期的太阳系是一个充满“暴力”的地方,原行星不断地碰撞、分裂和重新积累。Okada说,多孔的原行星可能比稠密的原行星更容易分裂并重新聚合。

他说,这意味着“行星形成的时间尺度可能会发生巨大变化”,行星的形成速度可能比科学家们想象的要快得多。

目前,“龙宫”上仍有一些现象让科学家们百思不得其解。此前拍摄的图像显示,龙宫表面没有一般太空风化后会出现的细小的颗粒或尘埃。这其间的能有效清除小行星表面尘埃的物理机制尚未被发现。

小行星“采矿”

除了科研上的价值之外,研究如“龙宫”这类的小行星也可能在未来带来经济效益。此前,据美国航空航天局研究,龙宫星的矿藏价值在800亿美元左右,最主要的金属是铁和镍。

听起来小行星“采矿”像是天方夜谭?实际上,据观测统计,目前发现直径46米以上的近地小行星已超过9000多颗,许多富含铂、钴、铑、铱、锇等稀缺金属或贵金属,可谓“宝藏行星”。

NASA的报告曾指出,仅一颗直径1000米的小行星,就可开采7500吨铂。以目前铂市价约2.99万美元/公斤计算,其中的经济价值不可估量。

不仅NASA已经开启过多个小行星探测任务,在美国、日本、卢森堡等国也已经有不少公司“闻风而动”,其中的明星公司包括美国行星资源公司、深空工业公司等。

小型航天机器人、勘探探测器成本、火箭发射成本的降低都为未来太空采矿情景的实现给出了更多可能。澳大利亚新南威尔士大学的研究甚至指出,在距离太阳2.57亿英里的矮行星谷神星上采矿的成本约为270亿美元,仅为雪佛龙公司在澳大利亚的大型液化天然气项目预计540亿美元建设成本的一半。

有科学家还提出了更为大胆的设想:将小行星牵引至地球附近或环月轨道,完全“收为己用”。

充满科幻感的太空采矿,或许在未来几十年内就会成为现实。

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责任编辑: 3976DBC

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