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欧西里斯-雷克斯任务的研究人员详细荒井夏描述了小行星贝努鸟的历史

天文学与空间 2022-04-03 00:01:20

北亚利桑那大学 艺术家构想的美国宇航局奥西里斯-雷克斯宇宙飞船从小行星贝努鸟收集样本

学分:美国宇航局/戈达德/亚利桑那大学 美国国家航空航天局的OSIRIS-REx宇宙飞船任务,于9月10日发射

2016年8月,是第一个U

S

该任务旨在取回一颗小行星的原始样本,并将其送回地球进行进一步研究

该任务的目标是贝努鸟,一颗富含碳的近地小行星,具有潜在的危险性,在22世纪晚期撞击地球的几率约为2700分之一

科学家们相信贝努鸟可能含有生命起源和地球海洋的分子前兆,所以这次任务的主要目标之一是确定贝努鸟的物理和化学性质

“宇宙飞船已经观察这颗小行星将近两年了,”约书亚·埃默里说,他是NAU天文和行星科学系的副教授,也是奥西里斯-雷克斯科学小组的成员

“贝努鸟原来是一颗迷人的小行星,给了我们许多惊喜

" 该任务第一次尝试采集样本的时间定在10月10日

2020年9月20日,飞船计划在9月20日将样本送回地球

24, 2023

在样本收集之前,科学团队在《科学与科学进展》杂志上发表了一组六篇论文,其中四篇是埃默里合著的,以分享其迄今为止的科学发现,同时培养对即将到来的事件的兴趣

“我们已经为即将到来的取样尝试努力了十多年,”他说

“这真是一个激动人心的时刻

宇宙飞船将很快发回数据,让我们知道机动本身是否成功,看到采样事件的图像将是令人兴奋的,采样事件应该在一天内发回

" 论文使用图像、光谱(成分)和热测量描述了表面的详细特征

埃梅里总结了他合著的四篇论文: “近地小行星(101955)贝努鸟上广泛分布的含碳物质”,发表在《科学》杂志上:“OSIRIS-REx分光计数据显示贝努鸟表面复杂有机分子和碳酸盐矿物的吸收(“指纹”)

这些物质似乎在空间上与任何特定的地质特征或其他成分无关,但它们遍布地表

这些数据为近地小行星上的含碳物质提供了第一次具体的探测

贝努鸟上有机物的存在表明像贝努鸟这样的小行星可能把有机分子带到了地球上

“小行星(101955)贝努鸟上明亮的碳酸盐脉:含水蚀变史的含义”,发表在《科学》杂志上:“对OSIRIS-REx分光计数据中吸收特征的详细分析表明,贝努鸟上有碳酸盐,这些碳酸盐与某些陨石中发现的类似

贝努鸟的图像显示,一些岩石含有明亮的纹理,可能是碳酸盐

碳酸盐及其大量出现,意味着贝努鸟母体上的流体流动和热液沉积将在数千至数百万年的距离内发生——这种情况表明早期太阳系中碳质小行星发生了大规模、开放系统的热液蚀变

”“小行星(101955)贝努鸟的弱巨砾和热异常赤道,”发表在《科学进展》上:“通过测量和绘制贝努鸟表面在一天中不同时间的温度,我们可以看到不同岩石是如何升温和降温的,这使我们能够确定表面岩石的物理性质

这一分析区分了贝努鸟两种不同热惯性(对温度变化的抵抗力)和强度的巨石群

两者的热惯性和推断强度都低于巨石和陨石的预期

较弱的巨石类型可能无法在进入大气层后存活,因此可能不会出现在陨石收集中

我们的发现表明,其他小行星可能有类似于贝努鸟的巨砾,而不是更细颗粒的风化层

“碎石堆小行星(101955)贝努鸟的非均匀质量分布”,发表在《科学进展》杂志上:“我们使用OSIRIS-REx航天器轨道,通过绘制从贝努鸟表面喷射出的小粒子的轨道,非常详细地测量了贝努鸟的重力场

重力场提供了对贝努鸟内部结构的洞察

这些数据表明贝努鸟没有统一的内部

贝努鸟中心的密度似乎低于平均水平

赤道凸起的密度也相对较低

密度较低的赤道与最近物质向赤道的移动相一致

密度较低的中心表明贝努鸟过去的自转速度比现在的4

29期'日'

" 埃梅里说:“能成为奥西里斯-雷克斯团队的一员,真是令人激动和荣幸。”

“作为热分析工作组的负责人,我非常兴奋地参与规划航天器的观测,为采样做准备,然后从数据中找出表面的样子

贝努鸟的岩石看起来很奇怪,我们从热数据中发现它们非常脆弱,我们可以很容易地用手压碎它们

尽管如此,它们已经在这颗小行星上存在了十亿多年!这些岩石还含有在太空中自然形成的复杂有机分子,像贝努鸟这样的小行星可能在数十亿年前将这些有机分子带到地球上,为生命的开始播下种子

当样本返回地球时,科学家将能够对这些分子进行细致的研究

" 跨越纬度+/- 80度和纬度360度的贝努鸟全球地图,显示含碳物质的吸收;蓝色对应于少量吸收,红色对应于更深的吸收特征

信用:西蒙等人

,科学(2020) 贝努鸟全球地图,横跨纬度+/- 80度和纬度360度,显示夸张的表面颜色;表面的大部分有一个更蓝的斜坡,有一些更红的大石块

信用:西蒙等人

,科学(2020) 贝努鸟全球地图,横跨纬度+/- 80度和纬度360度,显示当地太阳时间下午12:30的最高表面温度,范围从46℃(115℉)到78℃(172℉)

信用:西蒙等人

,科学(2020) 小行星贝努鸟的假彩色红-绿-蓝复合物

在这些假彩色合成中,平均和比平均更蓝的地形看起来是蓝色的,比平均更红的表面看起来是红色的

亮绿色区域对应于矿物辉石的实例,它可能来自不同的小行星,(4)灶神星

两极附近的黑色区域表示没有数据

学分:美国宇航局/戈达德/亚利桑那大学 小行星贝努鸟的假彩色红-绿-蓝复合物

在这些假彩色合成中,平均和比平均更蓝的地形看起来是蓝色的,比平均更红的表面看起来是红色的

亮绿色区域对应于矿物辉石的实例,它可能来自不同的小行星,(4)灶神星

两极附近的黑色区域表示没有数据

学分:美国宇航局/戈达德/亚利桑那大学 埃梅里于2019年加入NAU,他应用了天文学反射和发射光谱学的技术,以及对近(0

8至5

0微米)和中红外(5到50微米)来研究太阳系的形成和演化以及有机物质的分布

木星特洛伊小行星一直是他研究的重点,他还定期观察柯伊伯带物体、结冰卫星和其他小行星群,以了解它们表面与这些主题相关的状态

除了作为OSRIS-REx小行星样本返回任务的科学小组成员为太阳系探索做出贡献外,他还在即将进行的露西特洛伊小行星飞越任务和近地天体探测任务红外望远镜任务中进行合作

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