在小行星中发现的食盐让其输送水的假说变得更可信

在小行星中发现的食盐让其输送水的假说变得更可信虽然你通常很难找到一群兴奋地研究氯化钠(盐)的科学家,但这里有一个很好的理由。随着科学家们继续寻找地球上生命究竟是如何复杂开始的答案,发现这些只能在液态水存在下形成的晶体,为这些不起眼的太空岩石在这一过程中发挥了作用的理论增加了更多的分量。更重要的是,这个样本是一颗普通的球粒陨石,来自可爱的花生形近地小行星Itokawa,它本身被认为是在某个时候从一个更大的母体中分裂出来的。Itokawa长约2000英尺(610米),是一颗S型小行星,这仅仅意味着它是石质的,而且这种类型的小行星和这些球粒陨石通常都不含有含水矿物。“长期以来,人们一直认为普通球粒陨石不太可能是地球上的水源,”泽加说。“我们对氯化钠的发现告诉我们,这颗小行星可能含有比我们想象的更多的水。”研究人员将灰尘颗粒嵌入环氧树脂中,为薄切片做准备。刻度表示200微米,大约是两三根头发的宽度ShaofanChe和TomZega/亚利桑那大学虽然之前在来自这颗小行星的样本中发现了氯化钠,但科学家们不能排除与地球接触造成的污染。然而,这个样本被日本隼鸟号宇宙飞船捕获并没有受到污染,证实这些晶体来自属于这颗小行星的一块古老石头。对其结构进行的严格测试排除了污染(例如,储存、人体汗液),并且对陆地岩石进行的对照测试没有显示出这个150微米的样本颗粒必须提供的任何痕迹。“陆地样本不含任何氯化钠,因此我们确信样本中的盐是小行星Itokawa的原生盐,”他说。“我们排除了所有可能的污染源。”研究人员使用金刚石刀切开环氧树脂,并在电子显微镜下看到灰尘颗粒内部的一部分ShaofanChe和TomZega/亚利桑那大学研究人员还发现一条斜长石矿脉贯穿他们的样本,斜长石矿脉是一种富含钠的硅酸盐矿物。“当我们在陆地样本中看到这样的蚀变脉时,我们知道它们是由水蚀变形成的,这意味着它必须涉及水,”该研究的第一作者ShaofanChe说。“我们看到与钠和氯相关的纹理这一事实是另一个强有力的证据,表明当水流过这种含钠硅酸盐时,这发生在小行星上。”然而,由于线索多于答案,这项研究确实提出了一个问题,即我们是否低估了S型小行星。“如果现在证明最常见的小行星可能比我们想象的要‘湿润’得多,那将使小行星输送水的假说更加可信,”Zega补充道。该研究发表在《自然天文学》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365419.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1365419.htm

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太空中的晶体盐粒从哪里来?小行星为地球如何获得水提供了线索

太空中的晶体盐粒从哪里来?小行星为地球如何获得水提供了线索隼鸟号宇宙飞船看到的小行星"丝川"。这颗花生形状的S型小行星直径约为1100英尺,每12小时旋转一圈。图片来源:日本宇宙航空研究开发机构据研究小组称,更令人感兴趣的是,该样本来自一颗S型小行星,众所周知,该类小行星大多缺乏水合矿物或含水矿物。这一发现有力地表明,在太阳系中急速飞行的大量小行星可能并不像以前认为的那样干燥。这一发表在《自然-天文学》上的发现再次推动了一种假设,即地球上的大部分(如果不是全部)水可能是在地球动荡的幼年时期通过小行星到达地球的。这项研究的资深作者、亚利桑那大学月球与行星实验室行星科学教授汤姆-泽加(TomZega)和研究的主要作者、月球与行星实验室博士后车少帆(ShaofanChe)对日本隼鸟号飞行任务于2005年从小行星"丝川"采集并于2010年带到地球的样本进行了详细分析。2005年日本"隼鸟"号航天器在小行星"丝川"着陆时的艺术印象。亚利桑那大学研究人员车少凡和汤姆-泽加分析了隼鸟号任务于2010年带到地球上的一颗粒子。图片来源:JAXA/池下昭宏这项研究首次证明了盐晶体起源于小行星母体,排除了样本到达地球后受污染而形成的可能性,而这个问题一直困扰着之前在类似起源的陨石中发现氯化钠的研究。泽加说:"这些颗粒看起来就像你把家里的食盐放在电子显微镜下看到的一样。它们是漂亮的方形晶体。这也很有趣,因为我们在小组会议上就它们进行了多次热烈的讨论,因为这太不真实了。"这些样本代表了一种被称为普通软玉的地外岩石。这种陨石来源于所谓的S型小行星,如"丝川",占地球上收集到的陨石的87%。其中只有极少数被发现含有含水矿物。"长期以来,人们一直认为普通陨石不太可能是地球上水的来源,"月球与行星实验室柯伊伯材料成像与表征设施主任泽加说。"我们发现的氯化钠告诉我们,这个小行星群蕴藏的水可能比我们想象的要多得多。"在实验室里,切和泽加将来自小行星"丝川"的尘埃粒子嵌入环氧树脂中,准备对其进行薄切。刻度显示的是200微米,大约是并排放置的两三根人类头发的宽度。图片来源:车少凡和汤姆-泽加/亚利桑那大学车少帆说,今天,科学家们基本上都同意,地球以及金星和火星等其他岩质行星,是在年轻太阳周围、漩涡状气体和尘埃云(即太阳星云)的内部区域形成的,那里的温度非常高--太高了,水蒸气无法从气体中凝结出来。换句话说,地球上的水必须从太阳星云的外部输送过来,那里的温度要低得多,允许水的存在,而且很可能是以冰的形式存在。最有可能的情况是,彗星或另一种被称为C型小行星的小行星在太阳星云的更远处向内迁移,并通过撞击年轻的地球来运送它们的水货物。发现水可能存在于普通的软玉中,因此其来源比"更湿润"的同类更接近太阳,这对任何试图解释向早期地球输送水的情况都有影响。研究中使用的样本是一个微小的尘埃粒子,直径约为150微米,大约是人的头发直径的两倍,研究小组从中切下了约5微米宽的一小部分进行分析,其大小仅够覆盖一个酵母细胞。利用各种技术,研究人员能够排除氯化钠是由人体汗液、样品制备过程或暴露于实验室湿气等污染源造成的。由于样本已经存放了五年,研究小组拍摄了样本前后的照片并进行了对比。照片显示,样品内氯化钠颗粒的分布没有变化,排除了在此期间任何颗粒沉积到样品中的可能性。此外,他们还进行了一项对照实验,对一组与"丝川"样本相同的陆地岩石样本进行了处理,并用电子显微镜对其进行了检查。研究人员用金刚石刀切开环氧树脂,露出尘埃粒子内部的切片,这是在电子显微镜下看到的切片。图片来源:车少帆和汤姆-泽加/亚利桑那大学他说:"陆地样本不含任何氯化钠,这让我们确信我们样本中的盐是小行星'丝川'的原生盐。我们排除了所有可能的污染源。"泽加说,每天都有成吨的地外物质降落在地球上,但大部分都在大气层中燃烧,从未到达地表。需要一块足够大的岩石,才能在进入地球后存活下来,并输送这些水。"已故的月球与行星实验室前主任迈克尔-德雷克(MichaelDrake)在上世纪90年代领导的研究提出了一种机制,早期太阳系中的水分子可能被困在小行星矿物中,甚至在撞击地球后存活下来。泽加说:"这些研究表明,仅仅通过这种机制,就可以提供价值数个大洋的水。如果现在证明最常见的小行星可能比我们想象的要'湿润'得多,那将使小行星运水假说变得更加可信"。丝川是一颗花生形状的近地小行星,长约2000英尺,直径约750英尺,据信是从一个大得多的母体上分离出来的。切和泽加认为,可以想象,冰冻的水和冰冻的氯化氢可能积聚在那里,太阳系早期放射性元素的自然衰变和陨石的频繁轰击可能提供了足够的热量来维持涉及液态水的热液过程。最终,母体会屈服于撞击,碎裂成更小的碎片,导致"丝川"的形成。泽加说:"一旦这些成分聚集在一起形成小行星,就有可能形成液态水。而一旦有液体形成,我们就可以认为它们占据了小行星的空腔,并有可能进行水化学作用"。然而,"丝川"样本中的盐晶体自太阳系诞生之初就存在的证据并没有到此为止。研究人员在样本中发现了一条富含氯化钠的斜长石脉,这是一种富含钠的硅酸盐矿物。车少帆说:"当我们在陆地样本中看到这种蚀变矿脉时,我们知道它们是由水蚀变形成的,这意味着其中一定有水的参与。我们看到这种与钠和氯有关的纹理是另一个有力的证据,证明这发生在小行星上,因为水在这种含钠硅酸盐中流动。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377045.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1377045.htm

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美太空总署:小行星贝努样本发现存在碳和水证据美国太空总署公布从小行星贝努上采集的样本初步分析结果,显示小行星上存在碳和水的证据,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在贝努上采集的样本,上月24日随样本舱回到地球。这次是美国首个小行星样本返回任务。贝努的岩石、尘埃等样本有助科学家了解行星形成及地球生命起源。太空总署表示,贝努样本中发现的碳含量比预期高,仍需进一步研究来确认碳的化合物性质。未来几十年的研究将揭开贝努小行星的岩石和尘埃中蕴含的秘密,从而帮助了解太阳系如何形成、地球上的生命如何孕育,以及需要采取哪些措施避免小行星撞击地球。根据NASA资料,贝努小行星有45亿年历史,蕴含源自太阳系早期的物质。返回地球的样本重约250克。2023-10-1211:31:24

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美国国家航空航天局在贝努小行星样本中发现水和碳OSIRIS-REx太空舱。图片:NASA/ErikaBlumenfeld&JosephAebersoldNASA/ErikaBlumenfeld&JosephAebersoldNASA对小行星岩石的初步研究显示,样本中含有生命的一些构成要素,即水和碳。NASA调查的一个关键部分是确定贝努或其他地外物质在地球生命起源过程中可能扮演的角色。据NASA称,在卡内基大学分析的所有地外物质中,OSIRIS-REx样本的碳物质丰度最高。作为OSIRIS-REx样品揭示的一部分,美国国家航空航天局(NASA)今天早些时候召开了新闻发布会,该机构的官员和分析师在会上分享了有关其发现的一些细节。美国国家航空航天局不仅从贝努星上获得了一些"额外"的物质--镶嵌在罐子里的岩石,而且所分析的样本还证明了这样一个事实:使地球上的生命得以进化的物质可能源自太空。美国国家航空航天局的目标是从贝努收集60克岩石,但根据初步估计,该机构回收了大约250克物质。研究这些样本的一位NASA科学家是OSIRIS-REx计划的首席研究员丹特-劳雷塔(DanteLauretta)。劳雷塔博士解释说,用电子显微镜分析贝努岩石后发现,粘土矿物的晶体结构中锁住了水。根据他的说法,这种结构可以让我们了解水是如何进入地球使其适宜居住的。图片显示美国国家航空航天局(NASA)对小行星贝努上收集的岩石进行的详细研究样本中还含有硫,这是一种对行星进化和蛋白质结构至关重要的矿物质。最后,还发现了对磁场有反应的氧化铁矿物,包括那些可能在地球生命起源中发挥作用的矿物。OSIRIS-REx的样本分析师丹尼尔-格拉文(DanielGlavin)博士分享了在小行星岩石上发现的碳的详细信息。据他介绍,卡内基科学研究所对样本进行了碳分析,发现了4.7%的碳--这是卡内基研究所分析的250个地外样本中发现的最高比例。右侧贝努岩石颗粒的紫外线分析显示了碳和有机物。图片:NASATV对岩粒也进行了紫外线分析,结果显示岩粒中心存在碳,碳被锁定在矿物颗粒中。碳周围的有机球状物在岩粒结构中就像"星星"一样清晰可见。这项调查旨在了解地外岩石是否可能在地球上"播种"了帮助生命进化的前生物化学物质。美国国家航空航天局约翰逊航天中心的科学家们花了一个多星期的时间将太空舱拆开,以获取里面的东西。这些样本经过了电子显微镜、化学分析、基于X射线的计算机断层扫描和红外光分析。通过这些方法,研究人员可以了解岩石的成分,从而研究它们是否为地球生命的起源提供了任何线索。据信,小行星"贝努"距今已有45亿年的历史,这意味着它可以提供有关地球生命起源及其形成的重要细节。美国国家航空航天局于2005年选择贝努小行星进行探测,影响这一决定的因素包括它与太阳的距离、轨道以及是否存在碳元素。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389375.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1389375.htm

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