NASA的探测器在最新探测的小行星Bennu上发现了“水”的存在

NASA的探测器在最新探测的小行星Bennu上发现了“水”的存在

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昨日(12月10日),美国国家航空局(NASA)的研究小组成员宣布,随着小行星本努(Bennu)变得更加引人注目,行星科学家们看到了小行星岩石中锁住水的迹象。

NASA的探测器在最新探测的小行星Bennu上发现了“水”的存在

“这是我们希望找到的东西之一,”马里兰州格林贝尔特市NASA戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)的团队成员艾米·西蒙(Amy Simon)在华盛顿举行的美国地球物理联盟(American Geophysical Union)会议的新闻发布会上说。这真是个大新闻。

美国国家航空航天局的“奥西里斯-雷克斯”探测器于12月3日抵达Bennu。在接下来的一年里,研究小组将在这颗小行星上寻找一个最佳的位置,抓取部分样本将其带回地球。“现在任务刚开始,我们发现Bennu将提供我们想要返回的材料。”图森亚利桑那大学的首席研究员Dante Lauretta说。“看起来我们去对地方了。”

基于矿物发射和吸收的波长,OSIRIS-REx的机载光谱仪可以测量各种矿物的化学特征。西蒙说,在探测器抵达小行星大约一个月前,这些仪器就能在本努的表面看到含水矿物的迹象,而且在探测器接近小行星时,信号在小行星表面更加强烈。这些矿物只有在液态水的存在下才能形成,这表明Bennu在过去有一个液态水的行星。

有专家认为它太小而无法容纳水,但是Bennu可能曾经是一颗较大的小行星的一部分,液态水本来就存在于这个“父本”身上。(该不会是地球的一部分吧)

Bennu的表面还覆盖着更多的巨石和陨石坑,这比研究小组根据从地球上获取的小行星观测到的结果所预期的要多。通过远程观测,研究小组预计会有一些大约10米宽的大圆石出现。相反,他们看到的是数百个,其中一些宽达50米。

洛蕾塔说:“这里的环境比较恶劣。但这个粗糙的表面可以揭示Bennu内部结构和历史的细节。

例如,如果Bennu是一个整体,一个主要的冲击可能会使其整个表面开裂或碎裂。它有巨大的陨石坑,这意味着它完好无损地经受住了撞击。它可能更多的是由自身重力松散地粘合在一起的碎石堆。

飞船还对太空岩石进行了更清晰的拍摄,并证实了一些来自地球的预测。研究小组发现,Bennu的形状、直径、转速和倾角与2013年计算的模型非常吻合。但是并不是所有的事情都像预期的那样——表面布满了比想象中多得多的岩石,这使得取样变得棘手。在南极附近发现了一块特别大的巨石,高约50米,宽约55米(164英尺x 180英尺),大约是模型预测的5倍。

目前,“俄赛里斯-雷克斯”正在进行一系列飞越Bennu上空的飞行,接近7公里(4.3英里),以便更好地了解其质量。这将使科学小组能够了解小行星的引力,这对他们将航天器送入轨道至关重要。

奥西里斯-雷克斯将于12月31日进入Bennu的轨道,届时它将接近1.4千米(0.9英里)。这将使它成为所有航天器所环绕的最近的轨道和最小的物体。

Bennu的伤疤

12月2日拍摄的这张20米宽的“Bennu”陨石坑凹坑,可能是航天器采集小行星样本最安全的地方。陨石坑还告诉科学家,这颗小行星不是一个整体,而是不同的物质聚集在一起。如果Bennu是一块坚硬的岩石,巨大的撞击会使其表面开裂或碎裂。

小行星的密度支持了碎石堆的观点。罗斯-雷克斯对Bennu密度的首次估计显示,它的密度约为每立方厘米1200公斤,洛蕾塔说。岩石的平均重量约为每立方厘米3000公斤。由于水的密度小于岩石,含水矿物在一定程度上降低了小行星的密度。但洛蕾塔说,这颗小行星可能有多达40%的地方布满洞穴和空洞。

NASA的探测器在最新探测的小行星Bennu上发现了“水”的存在

表面上的一些岩石似乎是呈纺锤形断裂的。“如果你把一个餐盘掉在地上,你就会得到一张蜘蛛网般的裂缝,”研究小组成员凯文沃尔什(Kevin Walsh)说,他来自科罗拉多州博尔德市(Boulder)的西南研究所(Southwest Research Institute),“我们在一些巨石中看到了这种情况。”

这些巨石可能是由于小行星自转时所经历的剧烈温度变化而破裂的。更详细地研究这些断裂模式将揭示岩石的性质。

裂缝的表面

一些散落在Bennu的岩石,如12月2日拍摄的这颗35米宽的巨石,呈纺锤形断裂。这些裂缝可能是温度突然剧烈变化的结果。研究断裂模式可以帮助科学家更好地了解岩石的性质。

奥西里斯-雷克斯团队还需要知道小行星表面散布了多少大小不一的巨石。亚利桑那大学(University of Arizona)的凯拉伯克(Keara Burke)说,任何直径超过20厘米的岩石都会对航天器的取样臂构成威胁。伯克是工程系的本科生,他正在领导一个博尔德地图项目。

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“我的首要目标是安全,”她说。“如果它看起来像一个巨石,在合理的范围内,那么我就把它标记为一块大石头。如果我们的一起撞击到上面,我们就不能对任何东西进行取样。”

研究小组还需要知道最小的岩石和尘埃颗粒在哪里,因为OSIRIS-REx的取样臂只能采集直径约2厘米的颗粒。找到这些小岩石的一种方法是测量小行星表面保持热量的能力。较大的岩石升温较慢,降温较慢,因此即使在小行星的夜晚,它们也会向太空辐射热量。较小的尘埃颗粒升温和冷却的速度要快得多。

沃尔什说:“这里就像海滩一样。“白天是滚烫的,但太阳下山后马上就冷了。”

洛蕾塔说,到目前为止,对这颗小行星储热能力的测量表明,有些区域的颗粒直径小至1或2厘米,但要确定这一点还为时过早。

洛蕾塔说:“我相信我们会找到一些细粒度的区域。”有些可能位于火山口内部。挑战在于找到一个足够宽的区域,以便航天器的导航系统能够准确地驾驭它。


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