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:YukiKimura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:YukiKimura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:YukiKimura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:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429044.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1429044.htm

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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MegumiMatsumoto。他们的详细研究结果最近发表在《科学进展》(ScienceAdvances)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:MegumiMatsumotoetal.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:MegumiMatsumotoetal.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:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419573.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1419573.htm

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