mile米乐官方网站 为什么小行星龙宫在太空中和在实验室中看起来不同？

8425_8746小行星探测器“隼二号”但是小行星龙宫表面观察得到的数据进行了直接比较从空气中获取的数据以及通过测量从 Ryugu 采集并带回（样本返回）但未暴露在地球大气层中的样本而获得的数据。结果，虽然Ryugu表面的观测数据与收集样品的测量数据吻合良好，但发现羟基（-OH）的吸收存在明显差异，这是确定是否存在水的关键。为了弄清这种差异的原因，我们对一块与龙宫类似、富含水合硅酸盐的原始陨石进行了实验和数据分析，发现龙宫的表面（约1/100毫米）由于暴露于宇宙射线和宇宙尘埃而发生了改变（太空风化），水分已经部分流失。这项研究成果首次通过航天器远程观测与样本分析相结合的方式揭示，可以说是证明样本返回在行星探索中重要性的开创性成果之一。该研究的详细信息将于 2023 年 9 月 27 日（日本时间）发布。通信地球与环境

小行星龙宫是最原始的小天体之一，人们认为它仍然保留着太阳系形成时的信息。为了查明小型原初天体是由什么物质构成的，除了通过望远镜和探测器进行远程观测以及陨石分析之外，将探测器从小行星采集到的样本带回地球进行直接测量也很重要。一旦通过样本返回建立了采集样本与母体的一一对应关系，就可以获得原始小物体准确的物质信息。由于小行星龙宫含有水和有机物，希望通过检查隼鸟二号收集的样本的性质，我们将能够更接近地球和生命的起源。

「隼鸟2号」通过两次着陆成功收集了来自小行星龙宫的粒子（以下简称龙宫粒子），并于2020年12月将含有总计约54克龙宫粒子的再入舱送回地球。这些龙宫粒子首先由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）宇宙与宇宙航行科学研究所描述，其大小，记录重量、形状等。随后，龙宫粒子的一部分被分配给6个初步分析小组，从2021年6月开始，在大约一年的时间里，在多个研究机构进行了各种分析。AIST作为处理大粒子的“石材分析小组”（小组组长：东北大学教授中村智树）的成员参与了研究。 “石材分析小组”总共针对了17个颗粒，尺寸从1毫米到8毫米不等，在龙宫颗粒中属于较大的颗粒。反射光谱我们进行了各种分析，包括测量（Nakamura 等人，2022 等人）。

AIST 与东北大学、日本原子能机构、东京大学和九州大学合作，收集了未暴露在地球空气中的龙宫粒子的数据（Amano 等人，2023 年；Nakamura 等人，2022 年），我们利用碳质陨石、太空风化陨石的粒度和孔隙度不同变化的数据，从多个角度分析了这些数据从过去的再现实验中获得的陨石数据，以及隼鸟2号的观测数据。

这项研究得到了日本学术振兴会研究中心组建项目“构建国际行星科学研究网络”和创新领域科学研究补助金“创建水生行星学”（编号：JP17H06459）的支持。

反射光谱测量作为一种分析方法被广泛应用于从实验室到外太空，使您可以在不破坏目标的情况下研究表面材料信息。从隼鸟2号停留在龙宫时从高度约20公里处获得的反射光谱，确定龙宫是一个富含水和有机质的小型原始天体。名为 Cb 型的小行星分析还表明，Hayabusa2号从Ryugu收集到的Ryugu颗粒是一种与称为CI球粒陨石的原始碳质陨石非常相似的物质。

在本研究中，隼鸟二号上的设备ONC-T和NIRS3直接比较了从上方观察龙宫赤道区域获得的可见光到近红外范围的反射光谱和通过测量龙宫粒子获得的反射光谱（图1和图2）。结果，虽然亮度和光谱斜率等特性非常相似，但在 OH 吸收中观察到深度差异超过两倍，这表明存在含水粘土矿物（水合硅酸盐）（图 2）。

为什么观测数据和测量数据不匹配？为此可以考虑三个因素：（1）空间风化的程度，（2）颗粒的大小（粒径），以及（3）颗粒之间的间隙程度（孔隙率）。因此，我们通过实验再现了①、②、③，并详细研究了各自如何改变反射光谱。因为这样的实验需要大量的样本，所以这次我们没有使用稀有的龙宫颗粒，而是使用了默奇森陨石，它与龙宫类似，富含水合硅酸盐。结果，我们能够解释龙宫光谱差异背后的最大因素是龙宫遭受了太空风化，并且在表面（约1/100毫米）晶体水平上发生了脱水。作为次要因素，龙宫表面的颗粒尺寸很大，使其更像岩石表面而不是沙粒，或者密度低且微弱，或者两者兼而有之。

此外，“隼鸟号”是“隼鸟二号”之前第一个实现样本返回的任务。S型小行星糸川糸川采集到的样本的物质信息已经公开。因此，我们比较了糸川和龙宫。丝川和龙宫具有相似的轨道和表面年龄，并且被认为具有相似的太空风化环境。然而，反射光谱的特征是不同的，与龙宫不同，糸川的反射光谱根据区域显示出明显的二分性。换句话说，当一颗Cb型小行星和一颗S型小行星在太空中处于相似的环境时，太空风化在整个Cb型小行星上均匀地进行，而S型小行星的一些未风化的区域则幸存下来。当与模拟空间风化的实验室实验结果结合起来进行解释时，有人认为，Cb 型小行星比 S 型小行星更容易进行空间风化。

这项研究的结果表明，为了准确解释龙宫以及其他小型原始天体的观测数据，考虑晶粒大小、孔隙度和空间风化程度等因素非常重要。此外，使用钽球的样本采集方法和隼鸟二号着陆时使用的人工陨石坑制造方法预计将在未来发展成为收集未风化岩石样本方面优秀的行星探测技术。这种观测数据解释方法将有助于未来对龙宫粒子进行更详细的分析，以及美国宇航局今年从小行星贝努返回地球。小行星探测器 OSIRIS-REx收集的样本，可以进一步验证。

这些分析结果有望阐明迄今为止龙宫所遵循的形成和演化过程，以及地球、海洋和生命的原材料之间的相互作用和演化，并为太阳系科学的发展做出贡献。

已出版的杂志：通信地球与环境
论文标题：太空风化对龙宫最上层表面的作用强烈
作者：Matsuoka M 等人
DOI：101038/s43247-023-00991-3

小行星探测器“隼鸟 2 号”

JAXA 的小行星探测器是小行星探测器“隼鸟号”的后续版本，从小行星带回了样本。为了探索地球海洋中水的起源和生命的原材料，我们在龙宫（一颗含有有机物和水的原始小行星）上探索并收集了样本。将样本带回地球后，它继续执行扩展任务（隼鸟 2#），目前正在继续前往下一个目标天体（小行星 2001 CC21 和小行星 1998 KY26）的航行。[返回来源]

小行星龙宫

小行星是小行星带中围绕太阳旋转的小天体，不包括行星、矮行星及其卫星，主要分布在火星和木星之间。龙宫被归类为轨道接近地球的近地小行星。[返回来源]

反射光谱

测量以太阳光为代表的电磁波在每种波长下从材料表面反射的速率的数据。无需接触被测材料即可研究其表面特性。[返回参考源]

Cb型小行星

在可见光到近红外波长范围内颜色极暗的小行星，包括Cb型小行星，统称为C型小行星。 C型小行星大多分布在小行星带之外，被认为含有有机物和水。它也被认为是来到地球的碳质陨石的母体。[返回来源]

ONC-T

安装在隼鸟二号航天器上的光学导航相机。可以在七种不同波长下捕获目标图像（波长ul：040 µm，b：048 µm，v：055 µm，Na：059 µm，w：070 µm，x：086 µm，p：095 µm）。[返回来源]

NIRS3

隼鸟二号飞船上的近红外光谱仪。可以测量 18 µm 至 32 µm 波长范围内的反射率。[返回来源]

S型小行星

它是一颗岩石小行星，在可见光到近红外波长范围内明亮，通常分布在小行星带内。它是一种通常称为球粒陨石的陨石的母体。[返回来源]

小行星糸川

一颗近地S型小行星，轨道靠近地球。隼鸟号探测器对丝川号进行了样本返回探索，并于 2010 年返回地球。对隼鸟号带回的丝川号粒子的分析显示，丝川号属于一种称为 LL 球粒陨石的正常球粒陨石。[返回来源]

小行星探险家 OSIRIS-REx

NASA 的小行星探测器返回小行星样本。我们在B型小行星Bennu上探索并收集了样本，Bennu是一颗含有有机物和水的原始小行星，样本于2023年返回。[返回来源]

Amano K 等人(2023) 根据碳质小行星 Ryugu 和陨石样本的反射光谱重新分配 CI 球粒陨石母体。科学进步，正在修订中。
Pilorget C 等人(2022)首次使用 MicrOmega 高光谱显微镜对 Ryugu 样品进行成分分析。自然天文学6, 221–225。 DOI：101038/s41550-021-01549-z
Nakamura T 等人。 (2022) 碳质小行星 Ryugu 的形成和演化：来自返回样本的直接证据。科学379。 DOI：101126/scienceabn8671
Yada T 等人。 (2022)从C型小行星龙宫返回的隼鸟2号样本的初步分析。自然天文学6、214–220DOI：101038/s41550-021-01550-6