仰望星空，探索宇宙，是人類的自我認(rèn)知之路。近年來，隨著深空探測技術(shù)的發(fā)展，國際國內(nèi)對太陽系小天體的探測和研究越來越多，生命之源的奧秘，永遠吸引著我們?nèi)ヌ狡?、去想象、去實踐。

一顆多瘤的花生，我國對圖塔蒂斯小行星飛越探測

早在2012年12月，我國就進行過小行星探測任務(wù)。當(dāng)時，“嫦娥二號”月球探測器成功飛抵距地球約700萬公里遠的深空，以10.73公里/秒的相對速度，與國際圖塔蒂斯小行星由遠及近擦身而過。交會時“嫦娥二號”星載監(jiān)視相機對小行星進行了光學(xué)成像。圖塔蒂斯是迄今為止靠近地球的最大的小行星之一，它的形狀看起來就像一顆多瘤的花生，中間長而窄，兩側(cè)是大小不等的突出物，它不僅外形古怪，質(zhì)量分布也呈現(xiàn)出很不均勻的特征。

這是我國歷史上首次對小行星的飛越探測，也是國際上首次實現(xiàn)對該小行星的近距離探測。在這個我國目前唯一一個小行星探測任務(wù)中，中國科學(xué)院紫金山天文臺行星科學(xué)與深空探測實驗室在圖塔蒂斯小行星的定軌、觀測策略、物理特性、表面年齡、形狀形成機制和自轉(zhuǎn)動力學(xué)演化等方面的研究中取得了一系列成果。

“小鴨子”67P彗星為何南北侵蝕不對稱

2014年，歐洲航天局“羅塞塔號”探測器到達木星族彗星67P/Churyumov–Gerasimenko(代號67P)。“彗星是太陽系形成初期留存至今的碎片，它們可能還保存著45億年前原始太陽系的信息。”趙玉暉解釋說，有理論認(rèn)為小行星或彗星的撞擊將生命的基本構(gòu)成元素送到了地球，而科學(xué)家也確實在彗星67P上發(fā)現(xiàn)了構(gòu)成生命的必要有機物——甘氨酸。這次探測為解開太陽系起源之謎、回答地球上的水及構(gòu)成生命的有機物質(zhì)是否來自于彗星的問題提供了線索。

67P是一顆軌道周期為6.44年、自轉(zhuǎn)周期為12.4小時的木星族彗星。從照片可以看出，67P彗星由明顯的兩部分組成，看上去就像一只小鴨子的頭部和身子。這一怪異的外形可能是由于從彗星地表噴發(fā)出去的氣流和塵埃物質(zhì)噴流侵蝕造成的，它們或許造成了這顆彗星“脖頸”部位物質(zhì)的嚴(yán)重剝蝕;但也存在這樣的可能，那就是這只“鴨子”的“頭部”和“身子”部分原本就屬于兩個單獨的小天體，后來在一次碰撞中黏結(jié)在了一起，從而形成今天“羅塞塔號”飛船所見的模樣。而67P彗星的北半球表面坑坑洼洼，南半球表面則非常平滑，這同樣引起了趙玉暉與合作者的好奇，它們目前正對67P彗星南北被侵蝕的不對稱性進行研究。

貝努和龍宮小行星都發(fā)現(xiàn)水的痕跡

2018年，美國“歐西里斯號”(OSIRIS-REx)探測器和日本“隼鳥2號”(Hayabusa2)探測器分別到達了近地小行星貝努(Bennu)和龍宮(Ryugu)開展探測。研究發(fā)現(xiàn)，貝努和龍宮小行星上都發(fā)現(xiàn)了水(曾)存在的痕跡。作為太陽系形成之初的殘留，貝努和龍宮遍布含水材料，讓它們成為研究太陽系原始揮發(fā)物和有機物成分的極佳樣本。

貝努(Bennu)是一個威脅近地天體且非常神秘的小行星，科學(xué)家預(yù)測其22世紀(jì)末將近距離接近地球，碰撞地球的概率為兩千五百分之一。2018年12月10日，美國“歐西里斯-REx”(OSIRIS-REx)探測器在貝努小行星上發(fā)現(xiàn)了水痕跡。

初步分析顯示，貝努小行星存在含氫氧基的分子，其中氫氧基由氫原子和氧原子相連組成。整個小行星的含水黏土材料中都存在氫氧基團，這意味著貝努的巖體曾在某個時間點上與水發(fā)生過反應(yīng)。貝努體積太小，不足以容納液態(tài)水，因此這意味著貝努曾經(jīng)的母體——一個體積更大的小行星——曾在某個時間存在液態(tài)水。

科研人員還發(fā)現(xiàn)，貝努的南半球更圓、更光滑，而其北半球的坡度更高、形狀更不規(guī)則。貝努可能由兩種不同類型的卵石組成，它們雖有相似的礦物成分，但具有不同的顏色和反照率，它們也可能具有不同的結(jié)構(gòu)特性。

近地小行星(162173)龍宮被認(rèn)為是一個原始的碳質(zhì)天體，含有水合礦物和有機分子，其運行軌道大多位于地球和火星之間。許多科學(xué)家認(rèn)為，這種巖石小行星可能在很久以前與地球的碰撞中，將生命的基本構(gòu)成元素送到了地球上。

龍宮直徑約1000米，赤道附近由于自轉(zhuǎn)離心力而膨脹，形成類似算盤珠或陀螺的形狀。它的表面布滿碎石，有類似隕石坑的凹陷。“隼鳥2號”先前的觀測顯示，龍宮表面是由兩種不同類型的物質(zhì)組成的，一種顏色略為偏紅，另一種稍微偏藍。然而，這種顏色變異的原因仍然未知。研究人員認(rèn)為，小行星表面變紅是由太陽短期強烈的加溫所致，原因之一可能是龍宮運行軌道短暫地轉(zhuǎn)向太陽。(記者 王 甜 蔡姝雯)

標(biāo)簽： 太陽系化石