科学家解码小行星"龙宫"的彗星有机物质

科学家解码小行星"龙宫"的彗星有机物质 研究小组成员包括东北大学研究生院理学研究科地球科学系助理教授 Megumi Matsumoto。他们的详细研究结果最近发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上 。(左）在"龙宫"样本表面发现的熔体飞溅。熔体飞溅呈圆形。(右图）熔融喷溅物的 CT 切片图像，显示其内部存在大量空隙。资料来源：Megumi Matsumoto et al.小行星"龙宫"没有保护大气层，其表层直接暴露在太空中。太空中细小的行星际尘埃会撞击小行星表面，导致小行星表面物质成分发生变化。松本和她的同事们发现，样本表面含有小的"熔体飞溅"，大小从5微米到20微米不等。这些熔体飞溅是彗星尘埃的微流星体轰击"龙宫"时产生的。松本说："我们的三维 CT 成像和化学分析显示，熔体飞溅物主要由硅酸盐玻璃组成，其中有空隙和小的球形硫化铁夹杂物。熔体飞溅的化学成分表明，"龙宫"的含水硅酸盐与彗星尘埃混合在一起。"在熔融喷溅物中发现的碳质材料。碳质材料呈现海绵状质地，含有小的硫化铁夹杂物。这与彗星尘埃中发现的原始有机物类似。资料来源：Megumi Matsumoto et al.在撞击引起的加热和快速冷却过程中，"龙宫"表面物质和彗星尘埃的混合和熔化形成了熔体飞溅。这些空隙相当于从含水硅酸盐中释放出来的水蒸气，随后被熔体飞溅物捕获。分析还揭示了熔体飞溅物中具有丰富纳米孔隙和硫化铁夹杂物的小型碳质材料。碳质材料在质地上类似于彗星尘埃中的原始有机物，但它们缺乏氮和氧，因此在化学性质上与有机物不同。松本补充说："我们认为，碳质材料是在撞击引起的加热过程中，通过氮和氧等挥发性物质的蒸发，由彗星有机物形成的。这表明彗星物质是从外太阳系被传送到近地区域的，这些有机物质可能是生命的小种子，曾经从太空被传送到地球。"展望未来，研究小组希望通过对"龙宫"样本的研究，找到更多的熔体飞溅物，从而进一步了解原始太空物质流入地球的情况。编译来源：ScitechDailyDOI: 10.1126/sciadv.adi7203 ... PC版： 手机版：

小行星龙宫曾经富含水日本研究团队在《自然通讯》上公布研究成果，通过对探测器“隼鸟2号”在小行星“龙宫”采集到的沙石等样本进行分析

小行星龙宫曾经富含水 日本研究团队在《自然通讯》上公布研究成果，通过对探测器“隼鸟2号”在小行星“龙宫”采集到的沙石等样本进行分析，发现了龙宫曾经富含水的证据。该团队还确认沙石中含有作为氨基酸来源的丙酮酸等共 84 种化学物质。研究有望为探明海洋和生命起源提供线索。“龙宫”位于“小行星带”中，在地球和火星的轨道附近绕行。小行星被认为保留了地球诞生前太阳系的化学组成，有说法认为它们是生命所必需的氨基酸和水等物质的供应来源。团队从在“龙宫”地表和地下采集到的沙石中提取了成分。由于接触水后形态会发生变化并分解的名为“丙二酸”的物质含量很低，因此得出结论认为“龙宫”上曾经存在大量的水。 via Solidot

微流星体轰击与磁场：解码行星际空间对小行星龙宫的影响

微流星体轰击与磁场：解码行星际空间对小行星龙宫的影响 研究人员分析了隼鸟2号宇宙飞船从小行星龙宫采集的样本，揭示了有关空间风化和磁性的新见解。(研究的概念图）资料来源：Yuki Kimura研究利用穿透样品的电子波来揭示样品结构、磁性和电性的细节，这种技术被称为电子全息技术。隼鸟2号于2018年6月27日抵达小行星龙宫，在两次精巧的着陆过程中采集了样本，然后于2020年12月将抛落的样本送回地球。该航天器目前正在继续其太空之旅，计划于 2029 年和 2031 年对另外两颗小行星进行观测。从龙宫样本上切割下来的磁铁矿（圆形颗粒）微粒。(A) 明场透射电子显微镜图像。(B) 通过电子全息技术获得的磁通量分布图像。在颗粒内部看到的同心圆条纹与磁力线相对应。它们被称为涡旋磁畴结构，比普通硬盘更稳定，可以记录超过 46 亿年的磁场。图片来源：Yuki Kimura 等人《自然-通讯》。2024 年 4 月 29 日直接从小行星上采集样本的一个好处是，研究人员可以借此研究小行星暴露在太空环境中的长期影响。来自太阳的高能粒子"太阳风"和微流星体的轰击造成了被称为空间风化的变化。利用自然降落在地球上的大多数陨石样本无法精确地研究这些变化，部分原因是它们来自小行星的内部，另一部分原因是它们在大气层中的炽热降落所产生的影响。木村说："我们直接探测到的空间风化特征将使我们更好地了解太阳系中发生的一些现象。他解释说，早期太阳系的磁场强度随着行星的形成而减弱，测量小行星上的残余磁化可以揭示太阳系早期阶段的磁场信息。"分布在伪磁铁矿周围的铁纳米颗粒。(A) 用扫描透射电子显微镜拍摄的暗场图像。(B) 相应的铁分布图像。白色箭头表示铁纳米颗粒。(在伪磁铁矿中看不到磁场线，而在铁颗粒内部可以看到同心涡状磁畴结构，如黑色箭头所示。资料来源：Yuki Kimura 等人，《自然-通讯》。2024 年 4 月 29 日木村补充说："在今后的工作中，我们的研究结果还有助于揭示无空气天体表面的相对年龄，并有助于准确解读从这些天体获得的遥感数据。"一个特别有趣的发现是，由磁铁矿（一种氧化铁）组成的被称为framboids的小矿物颗粒完全失去了正常的磁性。研究人员认为，这是由于与直径在 2 到 20 微米之间的高速微流星体发生碰撞所致。这些微流星体被数以千计的金属铁纳米粒子所包围。未来对这些纳米颗粒的研究将有望揭示小行星长期经历的磁场。木村总结说："虽然我们的研究主要是为了获得基本的科学兴趣和理解，但它也有助于估计太空尘埃高速撞击机器人或载人航天器可能造成的退化程度。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA公布小行星“贝努”样本影像

NASA公布小行星“贝努”样本影像 美国国家航空航天局首次公布小行星“贝努”（Bennu）表面样本的照片、视频及初步研究成果。 美国国家航空航天局（NASA）星期三（10月11日）在直播画面中展示的“贝努”表面岩石和尘土呈黑色，个体尺寸均不到2.5厘米。 NASA说，初步研究发现，“贝努”样本中有“高碳含量”和含水的证据。NASA局长尼尔森说，样品中含有大量以水合粘土矿物形式存在的水。 在新闻发布会上，无人探测器“奥西里斯-REx”（OSIRIS-REx）的样本分析师格拉文（Daniel Glavin）将样本描述为“富含有机物”。他说：“这是令人难以置信的物质。这些东西是天体生物学家的梦想，我迫不及待地想研究它。” [Media] 这份样本是NASA的“奥西里斯-REx”在三年前采集的，并在最近的飞越期间以封闭胶囊的形式交付到地球。科学家们希望通过研究这些物质，能够揭示太阳系的起源和地球生命的发展。 “奥西里斯-REx”的首席研究员劳雷塔（Dante Lauretta）说，样本中不同大小的石头将为科学研究提供宝贵的信息。他强调，这样的太空物质通常不会以陨石的形式到达地球表面，这使科学家们更加兴奋地研究。 贝努被认为是太阳系中最危险的小行星，但NASA估计它在2182年与地球碰撞的可能性非常低，仅为0.037%。

美国航天局11日公布的从小行星贝努上采集的样本初步分析结果显示，该小行星上存在碳和水的证据。这表明，这些岩石样本中可能存在生命构

美国航天局11日公布的从小行星贝努上采集的样本初步分析结果显示，该小行星上存在碳和水的证据。这表明，这些岩石样本中可能存在生命构成元素。 美国首个小行星采样探测器奥西里斯-REx在小行星贝努上采集的样本于9月24日随样本舱回到地球。美航天局局长比尔·纳尔逊表示，贝努小行星样本是迄今返回地球的最大的富含碳元素的小行星样本，将帮助科学家们研究地球生命起源。奥西里斯-REx等探测任务还将增进对可能威胁地球的小行星的了解。未来仍需进一步研究来确认所发现的碳化合物的性质。 （新华社，NASA）

从小行星“取土”建太空农场，靠谱吗？

从小行星“取土”建太空农场，靠谱吗？ 国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光对科技日报记者表示：“利用小行星上可能富含营养的土壤建造太空农场，这是一个很有趣的想法，但面临技术和成本两方面的难题。”“隼鸟2号”带回的“龙宫”小行星的土壤样本。图片来源：日本宇宙航空研究开发机构小行星土壤做“肥料”俗话说，春种一粒粟，秋收万颗子。但并非仅向月球和火星的砂土中撒种，植物就能茁壮成长。杨宇光说：“植物生长离不开水、碳和其他养分等成分。”中村英三认为，月球砂土比地球土壤所含的水、碳和其他养分要少，植物栽培和生物生存都很困难。美国佛罗里达大学曾进行过测试，在月球砂土中栽培拟南芥，尽管种子发芽了，但过了数周便长势不良。至于火星，杨宇光介绍说：美国国家航空航天局（NASA）此前称，其火星勘测轨道飞行器在火星土壤中发现了高氯酸盐。而高氯酸盐可谓是“植物杀手”，会降低植物叶片中叶绿素的含量，还会降低植物根系的氧化能力，让植物无法吸收足够的营养。但小行星上的土壤或可被改良为“肥料”。据日本《朝日新闻》网站报道，2020年“隼鸟2号”探测器将小行星“龙宫”的砂土样品带回地球。分析显示其中氢、碳和有机物的占比高于地球土壤中的占比。中村英三团队利用模拟“龙宫”砂土成分的土壤和水，成功栽培了芝麻菜和水菜。找出合适的小行星不同种类的小行星砂土所含成分不同，科学家必须找出能提供“肥料”的小行星，但太空中小行星的数量太多了。NASA的统计数据显示，目前科学家已经发现的小行星约有130万个，其中靠近地球和月球的天体超过3.2万个。随着观测技术的进步，未来会有更多小行星闯入人们的视野。但是，含有像“龙宫”那样土壤成分的、已被详细查明的小行星数量不足20个。英国《新科学家》杂志的报道指出，已知碳质或“C型”小行星上富含有机化合物。新西兰林肯大学的迈克尔·毛特纳直接用来自“C型”小行星的材料种植出了可食用的植物。毛特纳指出，这些小行星的陨石坠落到地球上，他只是把陨石磨碎，然后加水，种在其中的植物就能生长了。那么，如何将小行星上的砂土或其他营养物质搬运到月球或者火星上呢？如果只需一些较少数量的砂土，利用“隼鸟2号”和“冥王号”探测器的样品回收技术即可。但如需要大量“肥料”土壤，则可能要“捕捉”整个小行星。NASA过去曾提出两种“捕星术”：一是在太空船上安装一个直径约15米的“大袋子”，像网兜捕捉蝴蝶那样兜住小行星，将其运送到月球附近。二是派一艘太空船飞到较大小行星旁，利用机器爪从其身上“掐下”一块带走。面临极大不确定性要实现太空农场构想，科学家还必须认真调查小行星土壤中的盐分和重金属含量，以及宇宙射线可能带来的影响。中村英三等人设想，为避免太空辐射的影响，月球农场可设计成封闭空间，也可利用发光二极管等人造光培育植物。而在建造火星农场时，火星大气中富含的二氧化碳可用于植物不可或缺的光合作用。杨宇光强调，就像在地球上建立南极科考站一样，在月球或火星上建造永久性的科考基地，对于宇宙探索和了解地球本身都至关重要。由于月球或火星基地一般只有少数科考人员，大多数用于培育植物的土壤可从月球或火星原位获取，经过处理后可适合植物栽培。如果能够原位利用资源，那将是最好的选择。杨宇光进一步表示，尽管有些小行星的土壤中可能富含非常多的营养成分，但在小行星上采集土壤目前仍面临技术和成本两大挑战。例如，“隼鸟2号”耗资1.5亿美元，采集的样品也只有5.4克。而且，如何克服小行星上的微重力，让探测器更好地降落其上也面临极大的挑战。说起成本，杨宇光说：“即便人类的运载火箭运输成本能够成百倍降低，小行星与月球或火星之间的物资运输依然复杂且昂贵。与从地球直接运送相比，从小行星获取这些组分在成本上是否合算，具有极大的不确定性。” ... PC版： 手机版：