隼鸟2号展现日本宇宙开发存在感
时间:2022-06-28 13:44:30    浏览次数:90     

日本日前公布了小行星探测器“隼鸟2号”从小行星“龙宫”带回的砂粒等物质的分析结果,并确认到这是探索太阳系历史和生命起源的珍贵研究材料。除了把砂粒和石头带回地球的技术性目标外,在科学方面提出的目标也已全部实现,隼鸟2号可谓打出了“完美比赛”。在太空开发领域,天体资源受到的关注度越来越高,全球领先的隼鸟2号的成果将成为可对太空业务做出贡献的宝贵财富。       

已经汇总分析结果的是两个研究团队,一个由冈山大学等组成,另一个由北海道大学和东京工业大学等组成。两个团队使用了日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)提供的“龙宫”的砂粒等样本,冈山大学负责的是汇总主要特点的综合性分析,北海道大学等负责对化学方面的性质进行详细分析。      

将改变“太阳系的标准”       

两个团队得出了一个共同的结论,即“龙宫”的化学性质与此前研究太阳系时作为标准的名为“CI球粒陨石”的特殊陨石非常相似。这种陨石的组成元素等与太阳非常相似,因此被视为分析太阳系总体组成元素的标准,是研究太阳系的出发点。       

“龙宫”的砂粒中还含有46亿年前太阳系刚诞生约300万年后形成的矿物。同时还发现,没有痕迹表明在那之后出现过导致物质发生巨大变化的超过摄氏100度的高温,也就是说很有可能极为完整地保留了太阳系刚诞生后的物质的面貌。       

另一方面,也发现了“龙宫”的砂粒与CI球粒陨石不同的地方。一是水分比陨石少。北海道大学的分析结果显示,“龙宫”的砂粒中含有的水分约为7%,仅为陨石的三分之一到一半。       

另外,冈山大学的分析结果显示,从“龙宫”的砂粒中检测出了与陨石相同的23种氨基酸,但没有检测出陨石中所含的一种叫做“酪氨酸”的氨基酸。据分析这一差异的原因在于陨石坠落到地球后增加了水分和新的氨基酸。       

由此可见,比起过去视为标准的陨石,“龙宫”更为准确地留下了更古老的太阳系的面貌。今后“龙宫”的样本无疑会成为研究太阳系的标准,JAXA的臼井宽裕教授满怀期待地表示,“非常期待看到太阳系的历史会如何被改写”。       

隼鸟2号在技术方面制定了5项目标,包括采集“龙宫”表面和地下的物质带回地球等,在科学方面制定了6项目标,包括在小行星的结构与形成过程、取得关于成为地球和生命起源的物质的成果等。隼鸟2号2020年将样本带回地球,表明技术方面的目标已经全部实现。科学方面此前只剩下从样本分析结果中获得新发现的两项目标未达成,而本次的成果则表明科学方面的所有目标也已全部实现。

小行星“龙宫”可能起源于彗星       

冈山大学的分析结果还表明,“龙宫”的形成过程可能跟以往的认知不同。该校特任教授中村荣三表示“可能起源于彗星”。       

此前已经知道“龙宫”的形状像算盘上的算珠、密度很低等。因此,过去一直认为是原来的2个小行星发生碰撞,四散破碎,碎片再次聚集在一起而形成了很多缝隙的瓦砾状小行星。       

但在显微镜下研究样本中的矿物之后,没有发现小行星碰撞时应该发生的变化。中村教授指出,可能是在远离太阳的太阳系外缘部位由冰和矿物不断聚集形成的彗星移动到太阳附近,矿物之间的冰消失,形成了中间有很多缝隙的呈瓦砾状特征的构造。       

以火星与木星之间的小行星带为中心,已在太阳系发现了50多万个小行星,与“龙宫”一样有着丰富的水和碳的C型小行星也有很多。美国宇航局(NASA)的小行星探测器“OSIRIS-REx”探测到的小行星“Bennu”的形状也与“龙宫”相近。如果“龙宫”形成过程的研究取得进展,有关小行星形成和太阳系行星形成的研究也有可能发生调整。       

关于隼鸟2号的样本分析,除了冈山大学和北海道大学的研究团队以外,还有6个团队在分工进行分析。今后,其他研究团队的分析结果也将陆续公开,也有可能出现新的成果。

日本在宇宙资源开发领域全球领先       

隼鸟1号和隼鸟2号是世界最先从小行星带回沙子及石头等样本的项目。隼鸟2号在技术和科学两方面全部完成目标证明技术的成熟度和科学研究水平很高,展示了日本在宇宙开发领域的存在感。      小行星及彗星等小天体不仅是科学研究对象,作为未来开采水及贵重矿物的宇宙商业对象,也越来越受关注。NASA的OSIRIS-REx也将于2023年9月把小行星的样本带回地球。美国紧随日本实施计划说明,小行星探测对今后的宇宙开发具有重要意义。       

不仅OSIRIS-REx,美国及中国等还相继推进小行星等探测计划。日本正在开展从被认为可能是小行星起源的火星卫星带回样本的“MMX”计划,目标是2024年度发射。为了在科学技术和商业两方面充分利用隼鸟1号和隼鸟2号的领先优势,日本还需要稳步推进后续计划。

本文出自日经中文网