NASA的探測器在最新探測的小行星Bennu上發現了“水”的存在

NASA的探測器在最新探測的小行星Bennu上發現了“水”的存在

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昨日(12月10日),美國國家航空局(NASA)的研究小組成員宣佈,隨著小行星本努(Bennu)變得更加引人注目,行星科學家們看到了小行星岩石中鎖住水的跡象。

NASA的探測器在最新探測的小行星Bennu上發現了“水”的存在

“這是我們希望找到的東西之一,”馬里蘭州格林貝爾特市NASA戈達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)的團隊成員艾米·西蒙(Amy Simon)在華盛頓舉行的美國地球物理聯盟(American Geophysical Union)會議的新聞發佈會上說。這真是個大新聞。

美國國家航空航天局的“奧西里斯-雷克斯”探測器於12月3日抵達Bennu。在接下來的一年裡,研究小組將在這顆小行星上尋找一個最佳的位置,抓取部分樣本將其帶回地球。“現在任務剛開始,我們發現Bennu將提供我們想要返回的材料。”圖森亞利桑那大學的首席研究員Dante Lauretta說。“看起來我們去對地方了。”

基於礦物發射和吸收的波長,OSIRIS-REx的機載光譜儀可以測量各種礦物的化學特徵。西蒙說,在探測器抵達小行星大約一個月前,這些儀器就能在本努的表面看到含水礦物的跡象,而且在探測器接近小行星時,信號在小行星表面更加強烈。這些礦物只有在液態水的存在下才能形成,這表明Bennu在過去有一個液態水的行星。

有專家認為它太小而無法容納水,但是Bennu可能曾經是一顆較大的小行星的一部分,液態水本來就存在於這個“父本”身上。(該不會是地球的一部分吧)

Bennu的表面還覆蓋著更多的巨石和隕石坑,這比研究小組根據從地球上獲取的小行星觀測到的結果所預期的要多。通過遠程觀測,研究小組預計會有一些大約10米寬的大圓石出現。相反,他們看到的是數百個,其中一些寬達50米。

洛蕾塔說:“這裡的環境比較惡劣。但這個粗糙的表面可以揭示Bennu內部結構和歷史的細節。

例如,如果Bennu是一個整體,一個主要的衝擊可能會使其整個表面開裂或碎裂。它有巨大的隕石坑,這意味著它完好無損地經受住了撞擊。它可能更多的是由自身重力鬆散地粘合在一起的碎石堆。

飛船還對太空岩石進行了更清晰的拍攝,並證實了一些來自地球的預測。研究小組發現,Bennu的形狀、直徑、轉速和傾角與2013年計算的模型非常吻合。但是並不是所有的事情都像預期的那樣——表面佈滿了比想象中多得多的岩石,這使得取樣變得棘手。在南極附近發現了一塊特別大的巨石,高約50米,寬約55米(164英尺x 180英尺),大約是模型預測的5倍。

目前,“俄賽里斯-雷克斯”正在進行一系列飛越Bennu上空的飛行,接近7公里(4.3英里),以便更好地瞭解其質量。這將使科學小組能夠了解小行星的引力,這對他們將航天器送入軌道至關重要。

奧西里斯-雷克斯將於12月31日進入Bennu的軌道,屆時它將接近1.4千米(0.9英里)。這將使它成為所有航天器所環繞的最近的軌道和最小的物體。

Bennu的傷疤

12月2日拍攝的這張20米寬的“Bennu”隕石坑凹坑,可能是航天器採集小行星樣本最安全的地方。隕石坑還告訴科學家,這顆小行星不是一個整體,而是不同的物質聚集在一起。如果Bennu是一塊堅硬的岩石,巨大的撞擊會使其表面開裂或碎裂。

小行星的密度支持了碎石堆的觀點。羅斯-雷克斯對Bennu密度的首次估計顯示,它的密度約為每立方厘米1200公斤,洛蕾塔說。岩石的平均重量約為每立方厘米3000公斤。由於水的密度小於岩石,含水礦物在一定程度上降低了小行星的密度。但洛蕾塔說,這顆小行星可能有多達40%的地方佈滿洞穴和空洞。

NASA的探測器在最新探測的小行星Bennu上發現了“水”的存在

表面上的一些岩石似乎是呈紡錘形斷裂的。“如果你把一個餐盤掉在地上,你就會得到一張蜘蛛網般的裂縫,”研究小組成員凱文沃爾什(Kevin Walsh)說,他來自科羅拉多州博爾德市(Boulder)的西南研究所(Southwest Research Institute),“我們在一些巨石中看到了這種情況。”

這些巨石可能是由於小行星自轉時所經歷的劇烈溫度變化而破裂的。更詳細地研究這些斷裂模式將揭示岩石的性質。

裂縫的表面

一些散落在Bennu的岩石,如12月2日拍攝的這顆35米寬的巨石,呈紡錘形斷裂。這些裂縫可能是溫度突然劇烈變化的結果。研究斷裂模式可以幫助科學家更好地瞭解岩石的性質。

奧西里斯-雷克斯團隊還需要知道小行星表面散佈了多少大小不一的巨石。亞利桑那大學(University of Arizona)的凱拉伯克(Keara Burke)說,任何直徑超過20釐米的岩石都會對航天器的取樣臂構成威脅。伯克是工程系的本科生,他正在領導一個博爾德地圖項目。

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“我的首要目標是安全,”她說。“如果它看起來像一個巨石,在合理的範圍內,那麼我就把它標記為一塊大石頭。如果我們的一起撞擊到上面,我們就不能對任何東西進行取樣。”

研究小組還需要知道最小的岩石和塵埃顆粒在哪裡,因為OSIRIS-REx的取樣臂只能採集直徑約2釐米的顆粒。找到這些小岩石的一種方法是測量小行星表面保持熱量的能力。較大的岩石升溫較慢,降溫較慢,因此即使在小行星的夜晚,它們也會向太空輻射熱量。較小的塵埃顆粒升溫和冷卻的速度要快得多。

沃爾什說:“這裡就像海灘一樣。“白天是滾燙的,但太陽下山後馬上就冷了。”

洛蕾塔說,到目前為止,對這顆小行星儲熱能力的測量表明,有些區域的顆粒直徑小至1或2釐米,但要確定這一點還為時過早。

洛蕾塔說:“我相信我們會找到一些細粒度的區域。”有些可能位於火山口內部。挑戰在於找到一個足夠寬的區域,以便航天器的導航系統能夠準確地駕馭它。


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