“隼鳥2號”帶回的小行星樣本開啟了比太陽還古老的“時間膠囊”

據New Atlas報道，一次為期六年的小行星往返旅行，使人們對太陽系的形成有了前所未有的認識。科學家們對從小行星“龍宮”返回的樣本進行了首次全面分析，發現了從迄今發現的最古老物質開始的詳細歷史。

太陽系最初基本上是一個巨大的塵埃和氣體盤，它們逐漸聚集在一起形成了太陽，然後是行星和衛星。這塊“蛋糕的碎屑”以小行星和彗星的形式在太空中漂移，因此，它們基本上是“時間膠囊”，保存着太陽系形成過程中的原始材料。

當它們作為隕石落到地球上時，科學家們可以對它們進行研究，但不幸的是，這些樣本會被地球上的過程所污染。最好的樣本直接來自於源頭，它們被鎖在太空中，幾十億年來基本沒有變化。而這正是日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）在2014年發射的“隼鳥2號”(Hayabusa2)任務的目標。

“隼鳥2號”在2019年成功地與小行星“龍宮”表面接觸，俯衝下來，從表面舀起岩石材料的樣本，並在2020年12月將其帶回地球。現在，對這個原始樣本的首次全面分析已經完成。

科學家們研究了來自“龍宮”的16個顆粒，發現它包含有史以來最古老的物質，其中一些顆粒比太陽還要古老。雖然目前的小行星直徑只有大約1公里（0.6英里），但這只是一個母體（小行星）的碎片，它的直徑可能有幾十公里，在外太陽系形成。

耐人尋味的是，這些材料顯示出在遙遠的過去曾被水浸泡過的跡象。放射性同位素測定顯示，“龍宮”的母體在太陽系誕生幾百萬年後被水循環改變了。

這項研究的作者Nicolas Dauphas說：“我們必須想象一個漂浮在太空中的冰和塵埃的集合體，當冰被小行星形成時存在的放射性元素衰變產生的核能融化時，它變成了一個巨大的泥球。”

研究人員表示，這些放射性元素會在500萬年後全部衰變，小行星再次凍結。另一個天體的撞擊拋出了這個小行星的碎片，包括一個成為“龍宮”的碎片。最終，“龍宮”在行星引力的作用下進入內太陽系，在那裡它的冰層會被蒸發掉，留下今天看到的乾燥的岩石和灰塵球。

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科學家們還在樣本中檢測到原始的有機物質，包括形成蛋白質的氨基酸。這使得生命的成分可以在太空中開始形成，然後再由像“龍宮”這樣的小行星運送到地球。這個小行星的潮濕歷史也為水可能以同樣的方式沉積在這裡的假設提供了證據。

儘管這項分析很有見地，但它只是一個開始。這項研究中檢查的材料只是從“龍宮”回收的全部樣本中的一小部分，其中一些被收進了倉庫，以便將來用更先進的技術進行分析。美國宇航局（NASA）對從阿波羅任務帶回的月球樣本也做了同樣的事情，這些樣本在50年後的今天才被打開研究。

其他任務目前正在進行中，將從另一顆小行星Bennu帶回原始樣本，而“毅力號”漫遊車正在儲存火星岩石樣本，以便最終返回地球。

這項研究發表在《科學》雜誌上。