对从 C 型小行星 Ryugu 返回的样本进行分析揭示了氨基酸和历史上水的存在。这一发现增强了人们的怀疑:生命的组成部分存在于形成太阳系的材料中,并且这些材料是通过此类小行星运送到地球的。
2005 年,隼鸟号任务收集了第一个从地球带回的小行星样本。该案例中的目标 Itokawa 因其高硅丰度而被称为 S 型。 S型形成于太阳系内部,是迄今为止最常见的,因此很容易成为目标。
后续任务“隼鸟二号”的目标更加雄心勃勃,它要追踪一颗被认为是从外太阳系迁移而来的小行星,并保存更完整的太阳和行星形成的星云记录。一篇论文在日本学士院学报今天发布的内容揭示了一些发现的内容,尽管可以说该公告中最重要的部分——20 种氨基酸的存在——在几天前就被泄露给了日本时报。第二篇论文仅三小时后发表于科学得出类似的结论。
甚至在化学分析开始之前,隼鸟二号的切开就显示出表明冻融循环的纹理。这些样品主要是细粒的水合硅酸盐,在地球上我们称之为粘土,其中散布着粗粒的沉积物。水合硅酸盐是通过干燥硅酸盐和液态水之间的反应形成的。
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Hyabusa2 返回的样本的特写镜头揭示了小行星内的一些化学成分。图片来源:Nakamura, E. 等人,2022 年,日本学院学报,B 系列,98。
随后的证据显示,水是在太阳系形成后几百万年内出现的。龙宫的同位素与人们对太阳系早期远离太阳的原太阳星云形成的天体的预期一致。
作者得出结论,由于龙宫距离太阳太远,不可能因外部热量而融化,其中的放射性元素一定提供了融化冰的能量。在几百万年内,其大部分放射性同位素已经衰变,减少了热量产生并导致冰重新冻结。
然而,龙宫直径只有 435 米(1,400 英尺),这使得它太小,无法通过放射性衰变融化液态水。这种尺寸的物体产生的热量会很快逃逸到太空。因此,作者认为龙宫一定曾经是一个更实体的物体的一部分,直径至少有几十公里。在某个时刻,发生碰撞Ryugu 就是其中之一。
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龙宫的演化从原太阳星云、水的液化、分裂并迁移到太阳系内部来说明。图片来源:Nakamura, E. 等人,2022 年,日本学院学报,B 系列,98
最初,龙宫更像是一颗彗星,而不是一颗小行星。与一颗或多颗行星的引力相互作用将其吸引到内太阳系,在那里暴露在阳光下将其冰变成水蒸气,使其干燥且多孔。先前的模型表明,在此过程中喷出的气体既增加了龙宫的旋转速度,又产生了它的旋转速度。。在这个过程中,内部深处的物质很可能被带到了隼鸟二号可以收集的表面。
隼鸟二号在龙宫的两个不同地点收集了样本,事实证明这是一个明智的决定,因为它们的成分差异讲述了一个故事。来自着陆点 1 (TD1) 的物质很可能是由水蒸气喷射从内部不同部分带到表面并重新沉积在那里的混合物。 TD2 更均匀,可能是因为它没有以相同的方式搅动,而是仅在撞击过程中暴露。
在碳质球粒陨石中发现了氨基酸,人们强烈怀疑它们可能存在于这些陨石所来自的 C 型小行星上。然而,由于根据定义,陨石已经暴露在地球大气层中,因此只有直接从像龙宫这样的物体收集的样本才能排除陨石的有机物质是地球污染的结果的可能性。
隼鸟二号解决了这个问题,使得小行星更有可能提供了制造 DNA 和 RNA 所需的材料,而这些材料可以由氨基酸形成的核苷酸催化。事实上,它曾经富含水,这一事实强化了这样的事实:在地球极其炎热的阶段,最初的水沸腾后,像这样的小行星重新补充了地球的供应。
《科学》杂志的论文指出了龙宫样本与落在坦桑尼亚上空的伊武纳陨石之间的相似性。 Ivuna 是 CI 陨石群的一个例子,是最稀有的类型之一。
我的第一反应是“天啊**!这真是太神奇了,”科廷大学的格雷琴·贝内迪克斯博士说回应到科学论文。 “我们之前曾从行星体上获得过其他样本,但从未有过太阳系中最原始的物质。”
弗林德斯大学的爱丽丝·戈尔曼博士和贝尼迪克斯一样都不是这两篇论文的作者额外“在地球上超过 50,000 颗已知的陨石中,像 Ivuna 和 Ryugu 这样的陨石不到十几个。它们富含水,像它们这样的小行星和陨石的撞击可能是早期向地球和月球输送水的原因。然而,地球上的样本很脆弱,并且吸收了水分和其他化学物质,因此它可以告诉我们很多信息。 更多的。”
“奇怪的是,龙宫的成分非常像太阳的外层,”戈尔曼持续“这表明它的母体大约是在太阳系形成之初的同一时间形成的,大约是 46 亿年前。这是一个令人着迷的窗口,可以了解行星形成时太阳还很年轻的时期。”