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

国际团队从小行星“龙宫”样本中新发现多种有机酸

国际团队从小行星“龙宫”样本中新发现多种有机酸 日本海洋研究开发机构、美国航天局戈达德航天中心等机构的研究人员从日本“隼鸟2”号探测器采自小行星“龙宫”的样本中提取了可溶性成分，并对其进行精密的化学分析，最新鉴定出65种亲水性有机酸以及19种含氮化合物。研究人员表示，大量有机酸的发现有望成为研究生命起源的线索。比如，这次发现的丙酮酸是氨基酸的前体，苹果酸是遗传物质核酸的前体，而柠檬酸是生命体能量代谢不可缺少的物质。研究人员还对两个采样点有机物的轻元素（碳、氮、氢、氧、硫）丰度和稳定同位素的组成等进行综合分析，总结了水、有机物和矿物相互作用的化学演化记录，他们推断小行星“龙宫”曾经富含水。小行星“龙宫”在地球和火星之间的轨道上运行，直径约1千米，被认为含有水和有机物，比小行星“丝川”更为原始。研究人员希望通过分析采集到的小行星样本，解答太阳系形成和生命起源的若干谜题。 ... PC版： 手机版：

NASA的OSIRIS-REx小行星样本中的惊人发现：它能揭开生命的起源吗？

NASA的OSIRIS-REx小行星样本中的惊人发现：它能揭开生命的起源吗？ 贝努粒子的显微镜图像，该粒子呈深色，长约一毫米，有一层明亮的磷酸盐外壳。右侧是一个断裂的较小碎片。图片来源：Lauretta & Connolly 等人 (2024)Meteoritics & Planetary Science, doi:10.1111/maps.14227对小行星贝努（Bennu）样本的分析发现了生命的基本成分和水的过去，为太阳系的起源和前生物化学提供了启示。对美国国家航空航天局（NASA）的OSIRIS-REx任务返回的小行星贝努（Bennu）样本进行的早期分析表明，尘埃富含碳、氮和有机化合物，而所有这些都是我们所知的生命的重要组成部分。样本中主要是粘土矿物，尤其是蛇纹石，与地球上洋中脊发现的岩石类型如出一辙。样本中发现的磷酸镁-钠暗示，这颗小行星可能是从一个古老、小型、原始的海洋世界分裂出来的。磷酸盐的发现让研究小组大吃一惊，因为OSIRIS-REx航天器在贝努时并没有检测到这种矿物质。虽然日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的隼鸟2号（Hayabusa2）任务于2020年运送的小行星龙宫（Ryugu）样本中也发现了类似的磷酸盐，但在贝努（Bennu）样本中检测到的磷酸镁钠（magnesium-sodium phosphate）因其纯度（即矿物中不包含其他物质）和颗粒大小而脱颖而出，这在任何陨石样本中都是前所未有的。这幅贝努的马赛克图是利用美国宇航局的 OSIRIS-REx 航天器的观测数据制作的，该航天器曾在两年多的时间里靠近这颗小行星。图片来源：NASA/Goddard/亚利桑那大学他们希望这些物质能够揭示太阳系过去的秘密，以及可能导致地球生命起源的前生物化学。最近发表在《陨石与行星科学》（Meteoritics & Planetary Science）上的对贝努样本的早期分析表明，这种兴奋是有道理的。OSIRIS-REx样本分析小组发现，贝努含有形成太阳系的原始成分。这颗小行星的尘埃中含有丰富的碳和氮以及有机化合物，所有这些都是我们所知的生命的基本成分。样本中还含有磷酸镁钠，这让研究小组感到惊讶，因为在贝努航天器收集的遥感数据中并没有发现这种物质。它在样本中的出现暗示着这颗小行星可能是从一个早已消失的、微小的、原始的海洋世界中分裂出来的。装有来自小行星贝努的最终材料的八个样品盘的视图。尘埃和岩石从"即触即取"样品采集机制（TAGSAM）头的顶板倒入样品盘。这次倾倒收集了 51.2 克，使小行星样本的最终质量达到 121.6 克。图片来源：NASA/Erika Blumenfeld 和 Joseph Aebersold对"贝努"样本的分析揭示了这颗小行星成分的奇妙之处。样本中主要是粘土矿物，尤其是蛇纹石，与地球上洋中脊发现的岩石类型如出一辙，在洋中脊，来自地幔（地壳下的一层）的物质遇到了水。这种相互作用不仅会形成粘土，还会产生碳酸盐、氧化铁和硫化铁等多种矿物。但最出人意料的发现是水溶性磷酸盐的存在。这些化合物是当今地球上所有已知生命的生物化学成分。虽然日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的隼鸟2号（Hayabusa2）任务于2020年运送的小行星龙宫（Ryugu）样本中也发现了类似的磷酸盐，但在贝努（Bennu）样本中检测到的磷酸镁钠（magnesium-sodium phosphate）因其纯度（即矿物质中不含有其他物质）和颗粒大小而引人注目，这在任何陨石样本中都是前所未有的。美国国家航空航天局的 OSIRIS-REx 任务返回的小行星贝努样本的一小部分，显示在显微镜图像中。左上方显示的是一个深色的贝努颗粒，长约一毫米，外部有一层明亮的磷酸盐外壳。其他三个面板显示的是逐步放大的视图，由扫描电子显微镜捕捉到的沿含有磷酸盐的明亮脉络裂开的颗粒碎片。图片来源：Lauretta & Connolly 等人 (2024)Meteoritics & Planetary Science, doi:10.1111/maps.14227在贝努样本中发现镁钠磷酸盐提出了有关浓缩这些元素的地球化学过程的问题，并提供了有关贝努历史条件的宝贵线索。"论文共同第一作者、图森亚利桑那大学OSIRIS-REx首席研究员丹特-劳雷塔（Dante Lauretta）说："贝努上磷酸盐以及其他元素和化合物的存在和状态表明，这颗小行星的过去曾是一个多水的世界。"贝努有可能曾经是一个更潮湿世界的一部分。不过，这一假设还需要进一步研究"。"论文的共同作者、位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的OSIRIS-REx项目科学家杰森-德沃金（Jason Dworkin）说："OSIRIS-REx给我们带来的正是我们所希望的：来自一个曾经潮湿的世界、富含氮和碳的大型原始小行星样本。美国宇航局的 OSIRIS-REx 航天器在采集样本后离开小行星贝努表面。图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心/CI Lab/SVS尽管贝努可能有过与水相互作用的历史，但它仍然是一颗化学性质原始的小行星，其元素比例与太阳极为相似。劳雷塔说："我们送回的样本是目前地球上最大的未经改变的小行星物质宝库。这种成分让我们得以一窥 45 亿多年前太阳系的早期面貌。这些岩石保持着原始状态，自诞生以来既没有融化，也没有分解，证明了它们的古老起源。"研究小组已经证实这颗小行星富含碳和氮。这些元素对于了解贝努物质的起源环境以及将简单元素转化为复杂分子的化学过程至关重要，有可能为地球上的生命奠定基础。劳雷塔说："这些发现强调了从贝努等小行星上收集和研究材料的重要性尤其是进入地球大气层后通常会燃烧殆尽的低密度材料。这种物质是揭示太阳系形成的复杂过程以及可能导致地球上出现生命的前生物化学的关键。"未来几个月，美国和世界各地的数十个实验室将从休斯敦的美国宇航局约翰逊航天中心接收部分贝努样本，预计OSIRIS-REx样本分析小组将在未来几年内发表更多描述贝努样本分析的科学论文。"贝努样本是美丽诱人的地外岩石，"论文共同第一作者、新泽西州格拉斯博罗罗文大学OSIRIS-REx任务样本科学家哈罗德-康诺利（Harold Connolly）说。"OSIRIS-REx样本分析小组每周都会提供新的，有时甚至是令人惊讶的发现，这些发现有助于为类地行星的起源和演化提供重要的制约因素。"OSIRIS-REx航天器于2016年9月8日发射升空，前往近地小行星贝努，采集了小行星表面的岩石和尘埃样本。OSIRIS-REx是美国首次从小行星采集样本的任务，于2023年9月24日将样本送达地球。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

小行星样本的惊喜：贝努拥有太阳系的"原始成分"

小行星样本的惊喜：贝努拥有太阳系的"原始成分" 贝努粒子的显微镜图像，该粒子呈深色，长约一毫米，有一层明亮的磷酸盐外壳。右侧是一个断裂的较小碎片。图片来源：Lauretta & Connolly 等人 (2024) Meteoritics & Planetary Science, doi:10.1111/maps.14227样本中还含有磷酸镁钠，这让研究小组大吃一惊，因为飞船在贝努采集的遥感数据中并没有发现这种物质。它在样本中的存在暗示着这颗小行星可能是从一个早已消失的、微小的、原始的海洋世界中分裂出来的。2023年9月24日，美国国防部犹他州测试和训练场，美国国家航空航天局OSIRIS-REx任务的样本返回舱在沙漠中着陆后不久。该样本由美国宇航局的OSIRIS-REx航天器于2020年10月从小行星贝努采集。图片来源：NASA/Keegan Barber2016年9月8日，被称为OSIRIS-REx的"起源、光谱解读、资源识别和安全巨岩探测器"（Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security-Regolith Explorer）航天器发射升空，开始了前往近地小行星贝努（Bennu）采集表面岩石和尘埃样本的旅程。OSIRIS-REx 是美国首次从小行星上采集样本的任务。航天器于2023年9月24日将重达4.3盎司或121.6克的样本送达地球。OSIRIS-REx的首席研究员、亚利桑那大学月球与行星实验室行星科学摄政教授丹特-劳雷塔（Dante Lauretta）说："这么多年后终于有机会深入研究来自贝努的OSIRIS-REx样本，这令人无比兴奋。这一突破不仅回答了有关早期太阳系的长期问题，还为研究地球作为宜居行星的形成开辟了新的途径。我们在综述论文中概述的见解引发了更多的好奇心，促使我们渴望进行更深入的探索"。"劳雷塔是发表在《流星与行星科学》（Meteoritics & Planetary Science）上的一篇论文的共同第一作者，该论文详细介绍了小行星样本的性质。这篇论文也是对贝努样本目录的介绍，贝努样本目录是一个在线资源，其中公开了样本的相关信息，科学家们可以为自己的研究索取样本材料。"由劳雷塔博士和康诺利博士领导的第一篇描述贝努样本的论文的发表是这项任务和月球与行星实验室的一个激动人心的里程碑，"亚利桑那大学月球与行星实验室主任兼行星科学系主任马克-马利（Mark Marley）说。"我们的教师、科学家和学生将在未来数年甚至数十年继续研究该样本。现在，我们只能想象已经在我们实验室中的贝努谷物还将讲述我们星球的起源和星球上的生命故事。"其中一个容器的俯视图，容器中装有来自小行星贝努的岩石和尘埃，硬件刻度以厘米为单位。图片来源：NASA/Erika Blumenfeld 和 Joseph Aebersold对"贝努"样本的分析揭示了这颗小行星成分的奇妙之处。样本中主要是粘土矿物，与地球上洋中脊发现的岩石类型如出一辙，在洋中脊，来自地幔（地壳下的一层）的物质遇到了水。海水与地幔物质之间的这种相互作用会形成粘土，并产生各种矿物，包括碳酸盐、氧化铁和硫化铁。劳雷塔说，贝努样本中最出人意料的发现是存在水溶性磷酸盐。这些化合物是当今地球上所有已知生命的生化成分。日本宇宙航空研究开发机构的隼鸟2号（Hayabusa2）任务于2020年送达的小行星龙宫（Ryugu）样本中也发现了类似的磷酸盐。但是在贝努样本中检测到的磷酸镁钠的突出特点是缺乏包裹体（就像岩石中夹杂着其他矿物的小气泡），而且其颗粒的大小在任何陨石样本中都是前所未有的。在"贝努"样本中发现镁钠磷酸盐引发了关于将这些元素聚集在一起的地球化学过程的问题，并提供了关于"贝努"历史条件的宝贵线索。贝努上磷酸盐以及其他元素和化合物的存在和状态表明，这颗小行星的过去曾是一个多水的世界。贝努有可能曾经是一个更潮湿世界的一部分。不过，这一假设还需要进一步研究。这幅贝努的马赛克图是利用美国宇航局的 OSIRIS-REx 航天器的观测数据制作的，该航天器曾在两年多的时间里靠近这颗小行星。资料来源：美国国家航空航天局/戈达德/亚利桑那大学尽管贝努可能有过与水相互作用的历史，但它仍然是一颗化学性质原始的小行星，其元素比例与太阳非常相似。劳雷塔说："我们送回的样本是目前地球上最大的未经改变的小行星物质宝库。"通过这颗小行星的成分，我们可以一窥 45 亿多年前太阳系的早期面貌。这些岩石保持着原始状态，自诞生以来既没有融化也没有分解，这证实了它们的原始性质和古老起源。这幅艺术家的概念图展示了OSIRIS-REx（起源光谱解读资源识别安全岩石资源管理器）航天器用"触摸和取样臂机制"（TAGSAM）接触小行星贝努。这次任务成功地将贝努表面涂层样本送回地球进行研究。资料来源：美国国家航空航天局研究小组还证实这颗小行星富含碳和氮。这些元素对于了解贝努物质的起源环境以及将简单元素转化为复杂分子的化学过程至关重要，有可能为地球上的生命奠定基础。劳雷塔说："这些发现强调了从贝努等小行星上收集和研究材料的重要性尤其是进入地球大气层后通常会燃烧殆尽的低密度材料。这种物质是揭示太阳系形成的复杂过程以及可能导致地球上出现生命的前生物化学的关键。"未来几个月，美国和世界各地的数十个实验室将从休斯敦的美国宇航局约翰逊航天中心接收部分贝努样本，预计OSIRIS-REx样本分析小组将在未来几年内发表更多描述贝努样本的科学论文。论文的共同第一作者哈罗德-康诺利（Harold Connolly）说："贝努样本是美丽诱人的地外岩石，"他是领导样本分析小组的任务样本科学家、新泽西州格拉斯博罗罗文大学教授和亚利桑那大学客座研究科学家。"每周，OSIRIS-REx 样品分析小组的分析都会提供新的发现，有时甚至是令人惊讶的发现，这些发现有助于为类地行星的起源和演化提供重要的制约因素。"编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA的小行星“贝努”样本采集任务大大超越了预期目标

NASA的小行星“贝努”样本采集任务大大超越了预期目标 装有小行星贝努最终材料的八个样品盘的视图。尘埃和岩石从"即触即取"样品采集机制（TAGSAM）头的顶板倒入样品盘。这次倾倒收集了 51.2 克，使小行星样本的最终质量达到 121.6 克。图片来源：NASA/Erika Blumenfeld 和 Joseph Aebersold美国国家航空航天局的 OSIRIS-REx航天器于 2023 年 9 月 24 日返回地球时，从小行星贝努采集到了4.29 盎司（121.6 克）的物质；这是迄今为止在太空中采集到的最大的小行星样本，是任务要求的两倍多。任务团队需要至少 60 克的材料才能实现任务的科学目标，而这一数量在"即触即取"样本采集机制（TAGSAM）头部完全打开之前就已经超过了。2023 年 10 月，休斯顿美国宇航局约翰逊航天中心天体材料研究与探索科学部（ARES）的样品采集处理人员得以从放置 TAGSAM 头的大罐子内以及 TAGSAM 头本身的胶袋挡板内采集到小石头和灰尘。OSIRIS-REx天体材料处理人员（从左至右）Rachel Funk、Julia Plummer和Jannatul Ferdous准备抬起Touch-and-Go样品采集机制（TAGSAM）头的顶板，将最后一部分小行星岩石和尘埃倒入下面的样品盘中。资料来源：美国国家航空航天局/罗伯特-马科维茨2023 年 10 月下旬，TAGSAM 头部的拆卸工作暂停，因为研究小组遇到了两个顽固的紧固件，使他们无法完成拆卸工作，以揭示内部的最终样本。在设计、生产和测试了新工具之后，ARES 馆藏工程师于 1 月份成功拆除了紧固件，并完成了 TAGSAM 头的拆卸工作。剩余的贝努样本被揭开，并被小心地倒入楔形容器中。从中收集到 1.81 盎司（51.2 克）。加上之前测量到的 2.48 盎司（70.3 克）和在倒入容器外收集到的其他颗粒，本努样本的总质量为 4.29 盎司（121.6 克）。为未来研究留下遗产美国国家航空航天局将在约翰逊保存至少 70% 的样本，供世界各地的科学家，包括后代人进一步研究。贝努的材料将从美国国家航空航天局约翰逊的储存库中装入集装箱，分发给研究人员进行研究。作为 OSIRIS-REx 任务的一部分，全球 200 多名科学家将共同探索碎石的特性，其中包括来自许多美国机构、NASA 合作伙伴JAXA（日本宇宙航空研究开发机构）和 CSA（加拿大航天局）等的研究人员。今年春季晚些时候，策展团队将发布 OSIRIS-REx 样品目录，这将使小行星样本可供全球科学界索取。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：