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日本研究人员发表了三篇关于深空探测器“隼鸟2号”的探测对象的研究论文。

图解：“隼鸟2号”环游“龙宫”的艺术化描绘。图源：cosmosmagazine

行星科学家们在《科学》杂志上的三篇论文中提到，目前正在由日本深空探测器“隼鸟2号”进行测绘的一公里宽的“龙宫”星（小行星第162173号），看起来像一个形似旋转陀螺的巨大“碎石堆”。

图解：“隼鸟2号”。图源：wikipedia

小行星的密度也非常低，这意味着它充满了多孔的间隙，就像一块聚苯乙烯泡沫塑料或瑞士奶酪。

图解：瑞士奶酪。图源：google

为了确定小行星的形状，科学家们使用了多个角度的照片，并对其地形进行了激光测距映射，从而创建了3D模型。

通过观察探测器跌落到小行星表面850米以内，然后上升到5.4公里，来计算小行星的孔隙率。日本名古屋大学的渡边诚一郎（Sei-ichiro Watanabe）说，在此基础上，有可能确定小行星的质量、体积和平均密度。

图解：“龙宫”星登上《科学》杂志的封面。图源：science

他说，假设它是由与一类陨石（称为碳质球粒陨石）相同类型的矿物制成的，那么，三分之一的孔隙率如此之低，进一步可以推测出不同大小的间隙必须占小行星体积的一半。

图解：碳质球粒陨石或C球粒陨石是球粒陨石，至少有8种已知的群组和许多尚未分类的陨石属于这一类型，它们包括许多种已知的原始陨石。C球粒陨石只占坠落陨石总数的一小部分（4.6%）。一些著名的碳质球粒陨石是：阿颜德陨石、默奇森陨石、奥盖尔陨石、Ivuna、默里陨石、塔吉什湖陨石、和萨特磨坊陨石。本图中的阿颜德陨石的薄片显示出圆形的陨石球粒。图源：wikipedia

他补充说，它的陀螺形状可能是它年轻时的遗留物，当快速旋转将其变形为具有突出赤道脊的扁平形状时，即使其旋转现在已经减慢至7.6小时，该陀螺形状仍持续存在。

渡边说，为什么这个山脊还没有慢慢变平，这是一个悬而未决的问题，但是他认为这是因为“龙宫”星上的表层材料不会轻易崩落。

他说：“似乎‘龙宫’星的表层材料的摩擦角足够大，导致了松弛过程相当缓慢。”

在另一项研究中，由日本东京大学的杉田征治（Seiji Sugita）领导的小组利用飞船近红外光谱仪中的数据发现，含水的矿物质在“龙宫”星的地表“无处不在”。

也就是说，这些材料似乎已经“热变形”并部分脱水。

杉田说，“龙宫”星最有可能起源于大约45.6亿年前太阳系诞生时形成的母体。

该母体内部经历了高水平的岩水反应，形成了小行星上现在发现的水合矿物质。

但是，在那之后，它经历了部分脱水的过程，这可能是由于内部加热导致其中一些水合矿物质分解，从而使水流失到太空。

然后，大约十亿年前，一次大碰撞使母体破裂。

一个可能的母体是波兰碰撞家族的前身，以38公里的“波兰”星（小行星第1112号）命名，其母体在14亿年前破裂。另一个可能的母体原本是“欧拉利亚”星（小行星第495号）的母体，这是一颗大小与“龙宫”星相似并在八亿年前分裂的小行星。

然后，碰撞产生的碎屑重新堆积成若干个碎石堆，其中一个变成了“龙宫”星，或者变成了更接近“龙宫”星的母体，而“龙宫”星是通过另一次撞击产生的。

渡边说，将这些发现推广到其他小行星尚为时过早，因为“隼鸟2号”并不是当前研究近地小行星的唯一任务。

美国国家航空航天局（NASA）的“欧西里斯号”目前正在绕行较小的“贝努”星（小行星第101955号），并有望很快宣布其初步发现。

图解：近地小行星“贝努”星的地图绘制是“欧西里斯号”任务的科学目标之一，也是航天器运行不可或缺的一部分。该航天器将花费一年的时间对“贝努”星进行调查，然后再收集需要带回地球进行分析的样本。图源：nasa

渡边说：“对‘龙宫’星和‘贝努’星进行的比较研究将告诉我们它们的共性和差异。”

同时，他补充说，“隼鸟2号”是一次样品返回任务，旨在从小行星表面收集样本，并在明年年底之前将其带回地球进行分析。当前研究的目标之一是选择一个合适的位置来收集样本，理想情况下，应该选择一个有助于我们了解小行星如何形成旋转顶形状的位置。

图解：“欧西里斯号”。图源：wikipedia

福岛会津大学的北里耕平（Kohei Kitazato）是《科学》杂志中第三篇论文的主要作者，据他所说，另一个目标是了解“龙宫”星等小行星是如何将水带到地球的。

他说：“了解有多少像‘龙宫’星这样的小行星对陆地水做出了贡献的关键是要推测出小行星内部的存水量。”

“我们对‘龙宫’星的观察显著表明，小行星上的含水物质（和有机物）的丰富程度受其早期由于放射源热引起的脱水作用的控制。

“这可能影响了生命诞生时地球从小行星带获得的水和有机物的数量。”

如果有一天我们发现在与地球碰撞的过程中面对这样的物体，那么，研究这些小行星对于了解它们对我们的未来可能构成的威胁也会非常重要。

渡边说，一项小型随身撞击器实验将向小行星发射2.5千克的铜子弹，以了解其表面层是如何粘合在一起的。如果在将来的某一天，我们发现自己面临这样一个问题，即如何在这样的物体撞击我们之前将其转移，这一结果可能是有参考意义的。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

translate: 来休

author:Richard A. Lovett

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