在6月9日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究中，JAXA科學(xué)家對(duì)從“龍宮”回收的樣品返回地球后進(jìn)行了首次深入評(píng)估。

“我們發(fā)現(xiàn)‘龍宮’擁有有史以來最新鮮的CI球粒隕石，”JAXA負(fù)責(zé)初步樣品分析的首席科學(xué)家Shogo Tachibana說。這意味著從“龍宮”回收的材料是人類在地球上所能分析的最原始的材料。它們提供了一個(gè)通往太陽系非常早期的門戶，當(dāng)時(shí)太陽是一顆年輕的恒星，行星也只是剛剛開始形成。盡管周四發(fā)布的研究是了解“龍宮”的一個(gè)重要里程碑，但它僅僅是理解太陽系和我們在其中的地位的第一步。

日本的“隼鳥2號(hào)”任務(wù)于2014年發(fā)射，踏上了從小行星“龍宮”采集樣本的旅程。這顆小行星屬于我們太陽系中最常見的類別，即C型(碳質(zhì))巖石小行星，其形狀像一個(gè)旋轉(zhuǎn)的陀螺。它圍繞太陽的軌道存在于火星之外。一些科學(xué)家認(rèn)為這些類型的小行星為地球輸送了生命的原材料，這就是為什么JAXA想要調(diào)查龍宮并從其表面偷取一些巖石。

經(jīng)過四年的旅程，隼鳥2號(hào)與太空巖石會(huì)合，然后在2019年，該航天器在小行星上進(jìn)行了兩次短暫的接觸，收集了樣品并將其儲(chǔ)存在一個(gè)專門的樣品艙中。該樣本艙于2020年在澳大利亞內(nèi)陸地區(qū)著陸，此后其珍貴的貨物一直被精心管理。

對(duì)“龍宮”的兩次著陸從小行星的表面和地下獲取了5.4克的材料。這些材料是以小卵石和巖石的形式出現(xiàn)的，大小不一，最高約為0.4英寸。6月9日發(fā)布的研究報(bào)告取了極少量的樣本--約占總數(shù)的2%--來研究這顆小行星的化學(xué)和結(jié)構(gòu)，并得出一些關(guān)于它如何在其生命中形成和轉(zhuǎn)變的結(jié)論。這樣做需要強(qiáng)大的電子顯微鏡和光譜儀的使用，光譜儀可以根據(jù)物體反射光線的方式提供物體中存在的化學(xué)物質(zhì)的細(xì)節(jié)。

科學(xué)家們得出結(jié)論，“龍宮”很可能是在早期太陽系的一塊巨大的太空巖石被撞碎后形成的。被噴出的物質(zhì)最終形成了我們所知道的旋轉(zhuǎn)頂小行星--“龍宮”。根據(jù)分析，這次撞擊可能發(fā)生在太陽系形成后的200萬到400萬年左右。根據(jù)這些樣本被水改變的方式，科學(xué)家們認(rèn)為它們來自太陽系形成后的大約500萬年。

Tachibana說：“一切都發(fā)生在太陽系形成的非常、非常早期的時(shí)間。”

為什么隕石很重要

要了解這些樣本的重要性，最好是看一下落到地球上的巖石碎片。科學(xué)家稱這些為"隕石"。隕石可以根據(jù)其組成和化學(xué)成分被分為不同的組別。科學(xué)家們見過的最罕見的隕石類型被稱“CI球粒隕石” -- 自19世紀(jì)以來，我們只見過五塊這一類的隕石落在地球上。其中最著名的是1864年發(fā)生在法國的Orgueil墜落事件。

英國自然歷史博物館礦物和行星科學(xué)部的領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)家Ashley King說：“與其他隕石群不同，CI球粒隕石的化學(xué)成分沒有進(jìn)化或修改，它們可以告訴我們關(guān)于太陽系的最初組成。”

簡而言之，CI球粒隕石是研究人員所發(fā)現(xiàn)的最原始的巖石。它們來自太陽系剛剛開始形成的時(shí)代。但是到達(dá)地球的巖石被我們的大氣層和到達(dá)地面的旅程所改變。當(dāng)它們進(jìn)入大氣層時(shí)，它們被加熱，形成新的礦物和化學(xué)物質(zhì)，然后，當(dāng)它們降落時(shí)，它們被濕度和與水的相互作用所改變。

這一直是隕石學(xué)家，即專門研究隕石的科學(xué)家們的一個(gè)難題，因?yàn)?-直到“龍宮”--研究人員還沒有能力知道一顆小行星的化學(xué)成分到底是什么。JAXA的分析改變了這一切，它讓一些隕石科學(xué)家感到震驚。

西澳大利亞科廷大學(xué)的行星科學(xué)家Gretchen Benedix指出：“我現(xiàn)在基本上停留在對(duì)這項(xiàng)研究的敬畏中，并且發(fā)現(xiàn)很難用正常的語言來表達(dá)，為未來的研究提供這種類型的隕石的來源是多么有趣和重要。”

總而言之，科學(xué)家們現(xiàn)在可以接觸到我們太陽系最早的時(shí)代，對(duì)未來研究的影響是深刻的JAXA的科學(xué)家們探索了一塊從未到達(dá)過地球的隕石，因此從未被我們星球上的條件所改變。這是一個(gè)不朽的成果。

King說：“龍宮樣本是目前可供研究的化學(xué)性質(zhì)最原始的地外材料，并將導(dǎo)致我們對(duì)行星系統(tǒng)的起源和演變的理解取得新的突破。 ”

對(duì)于JAXA的科學(xué)家來說，這第一篇論文僅僅是一個(gè)開始。在接下來的幾個(gè)月里，預(yù)計(jì)關(guān)于“龍宮”樣本的更多細(xì)節(jié)將被揭示出來，揭開關(guān)于這塊巖石的磁性、它是如何被空間風(fēng)化影響以及它暴露在太陽風(fēng)和宇宙射線下的細(xì)節(jié)。

但不僅僅是JAXA對(duì)“龍宮”感興趣。美國宇航局（NASA）在2021年12月獲得了10%的返回樣本，并將對(duì)這些樣本進(jìn)行自己的分析，希望將這一發(fā)現(xiàn)與他們自己的小行星樣本返回任務(wù)Osiris-Rex進(jìn)行比較，后者在2020年訪問了小行星Bennu。該任務(wù)預(yù)計(jì)將于明年9月將樣本送回地球。

等待科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的是什么？可能性是無窮的。就在本周，報(bào)道稱JAXA還在龍宮發(fā)現(xiàn)了氨基酸--“生命的組成部分”。關(guān)于“龍宮”的氨基酸的完整科學(xué)報(bào)告尚未發(fā)布，但這一發(fā)現(xiàn)增加了有機(jī)化合物可能已經(jīng)從外太空運(yùn)送到地球的概念。

隨著科學(xué)家對(duì)來自“龍宮”和Bennu的樣本的研究，科學(xué)家們對(duì)太陽系歷史上最早的時(shí)間的模糊認(rèn)識(shí)將逐漸成為焦點(diǎn)。