就在一年多前，2019 年 2 月底，日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA) 完成了一項驚人的壯舉。它將隼鳥二號探測器帶到了地表小行星龍宮收集了樣本，然後將其彈回軌道。
當隼鳥二號再次升空時，它的相機捕捉到了一些奇怪的東西——探測器的推進器已經離開了小行星表面的黑色污跡。現在，這些奇怪的污跡已經幫助天文學家解開了小行星奇特顏色的謎團。
“表面上存在兩種不同類型的具有不同顏色的物質：分佈在赤道脊和極地地區的藍色物質和分佈在中緯度地區的紅色物質。然而，這些光譜變化的原因尚不清楚。”研究人員在論文中寫道。
（JAXA、東京大學及合作者）
當隼鳥 2 號於 2019 年 2 月 21 日降落龍宮時，它還成功拍攝了表面的高解析度影像，細節解析度高達每像素 1 毫米。
“這些圖像使我們能夠觀察表面對著陸產生的物理擾動的反應，包括採樣彈丸碰撞和航天器推進器氣體噴射的發射，”團隊寫道。
對這顆小行星的圖像和觀察已經確定，這顆小行星像龜甲貓一樣有斑點，並且採樣地點被部分選擇，因為它提供了紅色和藍色兩種物質的混合物。
但當隼鳥二號發射回軌道時，它所擾動的物質層似乎與較紅的物質相對應，而不是藍色的物質。
在研究這顆小行星時，研究人員也注意到這兩種材料分佈的一些特徵。較大的巨石傾向於藍色，而周圍較細粒的物質（泥土和碎石）則傾向紅色。人們發現，充滿藍色物質的隕石坑比充滿紅色物質的隕石坑更年輕，就好像撞擊擊穿了紅色頂層並暴露了下面的藍色表面一樣。
所有這些都表明，小行星的岩石最初位於藍色一側，並通過某種過程變成了紅色。
它還表明，使碎石變紅的過程發生的時間比巨石透過衝擊破壞或熱疲勞等過程暴露所需的時間更長。
幸運的是，我們知道一些過程可以並且經常使小行星變紅：太空風化和太陽輻射。這種情況可能會在很長一段時間內發生，但與太陽輻射相比，太空風化通常只會使幾奈米的非常薄的表面層變紅。而龍宮的紅色層最初似乎只有幾十公分。
（莫羅塔等人，《科學》，2020）
“我們認為，如果龍宮在太陽附近經歷了暫時的軌道偏移，導致了更高的表面加熱，那麼短時間內的表面變紅事件就可以解釋，”研究人員在論文中寫道。
但科學家也能夠計算出這種情況可能發生的時間範圍。龍宮的表面顯示這顆小行星非常年輕，只有大約900萬年的歷史。它的生命始於之間的主要小行星帶火星和木星，與小行星後來進入的近地軌道相比，與其他天體的碰撞要頻繁得多。
小行星上的大多數大型隕石坑都是紅色的。這表明龍宮在離開小行星帶後獲得了紅色色調，在那裡它經歷了更頻繁的碰撞。
一個估計這些碰撞隨時間變化的頻率的模型使我們能夠確定紅化發生的時間範圍。如果變紅發生在小行星離開主帶之後，根據大型藍色隕石坑的數量，它可能發生在大約 800 萬年前。
如果龍宮留在帶內，那麼紅化可能早在 30 萬年前就發生了。
天文學家可以透過多種方法來縮小範圍。他們可以嘗試模擬龍宮的軌道，看看它何時可能接近太陽。但隼鳥二號在著陸期間收集的樣本預計將非常有啟發性。
「龍宮採樣點內光譜斜率和反照率的巨大局部變化表明，較藍和較紅的成分可能是在隼鳥二號著陸期間收集到的，”研究人員在論文中寫道。
“我們預測返回的樣本將包含改變和未改變材料的混合物，前者記錄了太陽加熱事件。”
該研究發表於科學。
