日本展示250万年前小行星土壤:弹道重建显示其
虽然Ryugu小行星年龄大约250万岁,但是其表面物质可追溯到数十亿年前。日本航天局在拿到小行星样本之后,也进行了公开展示,这些样本中最年轻的土壤和碎石大约250万岁,其中还有一小部分的碎石可追溯到数十亿年前,大约是太阳系诞生之初的时期。
出品:太空伊卡洛斯
2020年12月5日,日本Hayabusa2隼鸟二号探测器返回地球,以12公里每秒的速度进入地球大气层,最终在澳大利亚着陆场完成软着陆。隼鸟二号探测器前往Ryugu小行星采样,全程飞行了52.4亿公里,收集到Ryugu小行星表面样本。从采样方式上看,隼鸟二号探测器在2019年2月第一次触地采样,使用5克重量的钽弹以300米每秒的速度发射,撞击Ryugu小行星,并且扬起尘土,在2019年7月进行了第二次样本收集。
图注:Ryugu小行星的表面样本
图注:Ryugu小行星样本,最年轻的土壤和碎石有250万年历史
隼鸟二号探测器以几乎“悬停”的方式与小行星保持相对静止,用这个方式收集扬起的小行星表面土壤和碎石颗粒,在微重力作用下,钽弹所激发的样本沿着漏斗进入样品收集器,然后被封装在样本返回舱中。如果要降落小行星样本,难度很大,因为Ryugu小行星的表面难以捕捉到合适的着陆区。
300米每秒的速度相当于一枚反坦克穿甲弹对小行星进行了轰炸,隼鸟二号探测器在距离小行星表面500米的位置启动扳机,然后继续后撤,防止小行星上飞溅的碎石将探测器给打坏。撞击产生了一个直径10米的撞击坑,隼鸟二号探测器然后降低高度,小于1厘米直径的碎片和土壤会进入容器内,同时这也是有史以来第一次收集到小行星表面的气体。Ryugu小行星物质第一次被人类拿到,这颗小行星的年龄大约250万岁,作为一颗C型或碳质小行星,基本上保留了太阳系原始的物料。
图注:Ryugu小行星全貌
图注:隼鸟二号探测器返回舱
虽然Ryugu小行星年龄大约250万岁,但是其表面物质可追溯到数十亿年前。日本航天局在拿到小行星样本之后,也进行了公开展示,这些样本中最年轻的土壤和碎石大约250万岁,其中还有一小部分的碎石可追溯到数十亿年前,大约是太阳系诞生之初的时期。
进一步研究显示,Ryugu小行星不是一个坚硬的固体,有50%的内部空间是松散的,这说明Ryugu小行星在过去某个时候被一个更大的天体撞击过,然后剩余的岩石重新在引力的作用下聚集,形成了我们今天看到的Ryugu小行星。
图注:隼鸟二号拍摄的小行星表面环境,几乎没有一个平整的地方
经过弹道重建,Ryugu小行星的母体也是一颗近地小行星,来自波拉纳小行星家族,该族小行星在1875年被发现,最大的一颗直径为55公里,每3.7年绕太阳公转一圈。也可能来自495欧拉利亚小行星,该小行星的母体在8亿年前曾分裂,大量的碎石撞击地球和与月球,哥白尼撞击坑有可能来自这颗小行星母体分裂出来的小行星撞击。研究Ryugu小行星是打开了一扇窗,让我们能够对太阳系的早期环境进行研究。值得一提的是,中国的小行星探测计划已经在规划中,我们的小行星探测器有望在未来几年发射。本文由太空伊卡洛斯独家首发,未经授权禁止转载。
文章来源:《弹道学报》 网址: http://www.tdxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0916/426.html