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司理星族群或可提供太陽系“考古”重要線索
2021年08月24日 10:13
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  在火星與木星之間,分布著眾多小行星,其中的司理星族群,形成于25億年前的一次碰撞事件,擁有4700多個“家庭成員”,且被認(rèn)為是主帶彗星133P和176P的發(fā)源地。

  8月22日,科技日報記者從中國科學(xué)院紫金山天文臺獲悉,該臺基于空間紅外望遠(yuǎn)鏡對司理星族群小行星的觀測數(shù)據(jù),揭示其熱物理特性,推測這些小行星表面存在非常細(xì)小的顆粒。這一成果近日刊發(fā)于《天文學(xué)雜志》。

  蘊藏著“嬰兒期”太陽系的關(guān)鍵信息

  “此次研究有助于了解太陽系中含水冰小天體的形成與演化過程,為科學(xué)家們‘考古’太陽系歷史提供重要線索,并為我國正在開展的小行星深空探測任務(wù)提供了工程支撐和科學(xué)參考!贝舜窝芯康膮⑴c者之一、中國科學(xué)院紫金山天文臺研究員季江徽說。

  絕大多數(shù)的小行星分布在火星和木星軌道之間的主帶區(qū)域。它們可能蘊含了地球生命和水體起源的重要線索,同時也蘊藏著“嬰兒期”太陽系的關(guān)鍵信息,因而極具科學(xué)研究價值。

  司理星族群小行星位于這一主帶的外部區(qū)域,其中族群中的24號司理星是“家族”中最大的一顆。本世紀(jì)初,美國科學(xué)家在觀測司理星時分析發(fā)現(xiàn),其光譜在3.1微米處存在一個凹陷,此處波長對應(yīng)的正是水冰吸收紅外光的地方。同時,他們根據(jù)紅外信號還發(fā)現(xiàn)了碳基有機(jī)化合物的蹤跡。

  “司理星族群是了解小行星水冰演化及活動性的重要對象,通過對該族群小行星的熱物理研究,將進(jìn)一步揭示這類小天體的物理特性和演化特征!奔窘崭嬖V記者。

  研究小行星為太空之旅提供工程依據(jù)

  在本次研究中,季江徽等科研人員利用先進(jìn)熱物理模型,計算得到司理星族群小行星在紅外波段的理論輻射流量,進(jìn)而擬合獲得了司理星族群中20顆小行星的熱慣量、幾何反照率、有效直徑及粗糙度等參數(shù)的最優(yōu)解,并估算了其表壤顆粒尺寸。

  “研究發(fā)現(xiàn),這些小行星平均直徑大約41千米,與其他族群相比,司理星族群的幾何反照率普遍偏低,這與B型和C型小行星的幾何反照率分布基本一致!奔窘战忉,C型小行星的光譜與碳質(zhì)球粒隕石非常相似,它們的反照率很低,看起來很暗,但數(shù)量很多,約占主帶小行星的75%,且C型小行星有很多含水礦物。而B型小行星是C型小行星的子類,它們看上去更暗淡,是早期太陽系含量豐富的原始、揮發(fā)性物質(zhì)的殘余。

  “地球上的水是否來自這些小行星?它們含有的有機(jī)質(zhì)是否有生命起源或演化的痕跡?地球生命究竟來自地球自身還是小行星或彗星?另外,人類未來在進(jìn)行星際探索時,是否可以利用C型小行星上的水?這些問題的解答都將為我們未來的太空之旅提供工程依據(jù)。”季江徽認(rèn)為。

  科研團(tuán)隊進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),不同族群小行星之間的熱慣量分布相似,“較低的熱慣量表明這些小行星表面存在非常細(xì)小的顆粒,反映了主帶小天體經(jīng)歷了長期復(fù)雜的太空風(fēng)化。”季江徽表示,通過對目標(biāo)小天體的熱慣量、幾何反照率、顆粒尺寸等參數(shù)估算和分析,可評估小行星表面是否存在土壤,從而為探測器的采樣方式與采樣環(huán)境提供關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。同時,破解小行星更多的未解之謎,也將有利于進(jìn)行近地天體防御。

  本報記者 金 鳳

  【編輯:阿琳娜】

司理星族群或可提供太陽系“考古”重要線索

2021年08月24日 10:13 來源 中國新聞網(wǎng)

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