小行星表面包裹层出现:是因为太靠近太阳了
太阳给小行星穿上外套
文章介绍了天文学家们研究Hayabusa 2探测器带回来的小行星Ryugu中照片中的点进行研究分析发现,Ryugu表面的红色物质是由于空间风化和太阳辐射造成的,而Ryugu的红色层最初似乎只有几十厘米则可能是距离太阳太近造成的。
就在一年前,也就是2019年2月底,日本宇宙航空研究开发机构做出一项壮举:将隼鸟号2号探测器送到Ryugu小行星表面,采集样本后使其折返至正常轨道。
隼鸟号2号再次起飞之时,其摄像头捕捉到了奇怪的一幕:探测器的推进器在小行星上留下了深色的污迹。而现在,这些奇怪的污迹在宇航员们研究小行星的变色过程中作用非凡。
研究者在报告中写到:“行星表面清晰可见的两种物质所呈现的颜色不同:偏蓝物质分布在赤道脊和极地区域,偏红物质分布在中海拔地区。但是这些光谱变化的原因尚待考究。”
(JAXA东京大学&研究员)
2019年2月21日隼鸟号2号于Ryugu着陆,同时成功拍摄了小行星表面的高分辨率图像,清晰度高达1毫米每像素。
研究记录道:“着陆给Ryugu行星带来机械破坏,包括抽样弹丸碰撞和飞船推进器气体喷射着火的问题,而这些图片则能帮助我们观察行星表面由此产生的反应。”
基于对图像和观察可知,小行星颜色斑驳如花猫,根据抽样站能否提供红、蓝两种颜色的物质来决定其位置。
隼鸟号2号重返轨道后,其干扰的物质层似乎与偏红色物质产生反应,偏蓝色物质没有影响。
科学家们在研究过程中也注意到这两种物质分布的特性。更大的圆石呈现蓝色,而其周围更精细的物质(尘土和卵石)呈现红色。布满偏蓝色物质的火山口比偏红色的年代要更少一些,尽管偏蓝色物质能够影响偏红色顶层部位,使蓝色表层暴露出来。
由此可知小行星岩石部分原来都属于蓝色区域,而后经过变成红色。
据说比起圆石通过冲击中断或热疲劳暴露,卵石变红发生的时间更长。
所幸的是我们知道小行星上岩石变红的过程随着太空气候和太阳辐射变化遵循一定的规律。该过程持续很长一段时间,但太空气候一般只会使表层的极浅部分变红,可能只有几纳米,而太阳辐射则不一样。Ryugu偏红层次最开始也就几十厘米深。
(Morota et al.《科学》,2020)
研究人员报告中写道:“我们认为,如果Ryugu在近日时经历了短暂的轨道航行,会受到更强的热辐射,因此其表面在短时间内得以变红也就可以解释。”
科研人员也能够找到这个过程的时间表。Ryugu表面表明该小行星年龄非常小,只有九百万年。它诞生于火星和木星之间的主行星带,在这里
的天体碰撞事故比后来进入的地球附近行星带的事故要频繁得多。
Ryugu拥有的大部分大型火山口都是偏红色的,也就是说在其离开碰撞事故频发的小行星带之后才蒙上了红色。
如果Ryugu仍然留在行星带,岩石变红的现象可以追溯到300,000年前。
宇航员们有很多种方法进一步缩小其范围,通过模拟Ryugu的时间轨道可以知晓其有否近距离接近过太阳。然而隼鸟号2号着陆时采集回来的样本有望提供有用信息。
至今已有模型用于预测碰撞频率,也以此能够得出岩石变红的时间表。如果在小行星离开主行星带之后,岩石开始变红,基于当时大型蓝色火山口的数量可得该现象可能发生在八百万年前,
报告写道:“Ryugu抽样站内光谱斜率和反射率大幅变化,表明变蓝和变红物质都有可能是在隼鸟号2号着陆时进行采样的。”
“我们预计返回样本将包含已转变和未转变物质,已转变物质记录太阳散热活动。”
相关知识
隼鸟2号(日语:はやぶさ2)是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的小行星探测计划,原隼鸟号的后续计划。这项计划在2014年12月3日乘载H-IIA火箭升空[12][13],主要目的是将隼鸟号探测器送往属于C型小行星的龙宫星(162173 Ryugu),于2018年到达并采集样本后,于2020年返航,将采集到的样本送回地球。2020年12月6日凌晨,样本容器成功分离并降落在澳大利亚南澳洲北部的沙漠,2小时后被找到和回收。隼鸟2号则还有剩余燃料,将继续下一个探测计划,开始飞往小行星1998KY26的旅程,预计十年后能接近目标。
BY: MICHELLE STARR
FY: 鱼豆腐鱼
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