直径仅900米!“龙宫”为何被称小行星

小行星,这个词可能让你想到一些巨大的岩石天体,它们在太空中飞驰,有时甚至会撞击地球,造成灾难性的后果。但是,并不是所有的小行星都那么大。

有些小行星的大小只有几百米,甚至几十米,它们就像小石头一样,默默地绕着太阳转。

这样的小行星有什么意义呢?为何这么小的它们也会被归为小行星?今天,就要和大家一起探索一颗特别的小行星——龙宫

龙宫小行星的到底有多小?

1995年5月,科学家在距离地球3.4亿千米的太空中发现了一颗小行星,但这颗小行星非常小,直径只有900米左右,当时的科学家并没有当作一回事,给了他一个编号为1999 JU 3。

大家可能疑惑,这么小的天体为什么也会被称为行星呢?其实,根据国际天文联合会(IAU)的定义,小行星是指绕太阳运行的、比行星和矮行星小、没有清除其轨道附近其他物质的天体。

矮行星是指那些靠本身重力将自己塑造成近似球形,但不能清除其轨道附近其他物质的天体;而小行星则是指那些不能以自身重力将自己塑造成近似球形,并且与其他类似大小或更大的天体共享轨道的天体。

按照这个标准,太阳系中有数以百万计的小行星,其中大多数位于火星和木星之间的小行星带。所以龙宫也算小行星其中之一。

但是,并不是所有的小行星都像龙宫这么“小”。事实上,在已知近3万多颗近地小行星中,有500多颗直径超过1公里,只要其中一颗撞上地球,就是一个破天大灾难。

那么龙宫有撞上地球的风险吗?

科学家随着不断地研究发现,龙宫在距离太阳0.96-1.41AU的轨道处绕太阳公转,而地球到太阳的平均距离为1AU(1.5亿公里),所以龙宫的轨道与地球轨道存在交叉,而龙宫与地球的最小轨道距离为9.5万公里左右,因此它也被归类为具有潜在威胁的近地小行星。

(中间是太阳,绿色为龙宫,蓝色为地球)

而“龙宫”上到底长什么样,我们可以通过隼鸟2号拍摄的照片来一探究竟。

从照片中我们可以看到,龙宫是一颗深色的天体,表面覆盖着大量的岩石和尘埃。

龙宫没有明显的撞击坑或山脉等地貌特征,但有一些平坦或凹陷的区域。龙宫也没有明显的大气层或磁场等保护层,所以它经常受到太阳风和微流星体等外界因素的影响。

从隼鸟2号拍摄的图像中,我们可以看到,龙宫的形状大致为菱形,表面布满了不同大小的岩石和尘埃,没有明显的撞击坑或山脉。这说明龙宫是一颗碎石堆小行星,它是由许多小碎片在微弱的重力作用下松散地聚集在一起的。这些小碎片可能是由更大的小行星在撞击过程中破裂而形成的。

从拍摄的图像中可以看出,龙宫表面非常不平整,布满了大小不一、形状各异、密度不均匀的岩石和尘埃。这些岩石和尘埃覆盖了整个小行星表面,形成了一层厚度不一、松散不稳的表层。这种表层对于探测器的着陆和采样带来了很大的挑战,因为它可能会导致探测器的偏移或沉陷。

隼鸟2号还发现了龙宫表面有两种不同的颜色区域,一种是较亮的区域,另一种是较暗的区域。科学家们推测,这可能是由于龙宫表面的物质经过了不同程度的太阳风和宇宙射线的照射而导致的。亮区域可能是受到了较少的照射,保留了更多的原始物质,而暗区域可能是受到了较多的照射,导致物质发生了变化。

真实影像:隼鸟探测器是如何探索龙宫的?

龙宫的探测是由日本航天机构(JAXA)发射的隼鸟2号探测器完成的。隼鸟2号是一个小行星样本返回任务,于2014年12月3日发射升空,于2018年6月27日抵达龙宫,并开始了对这颗小行星的详细观测和分析。

隼鸟2号携带了多种仪器和设备,通过这些工具,隼鸟2号不仅拍摄了大量清晰的龙宫表面图像,还测量了其形状、重力、温度、成分、矿物、有机物等多方面的数据,为我们揭开了龙宫的真实面貌。

隼鸟2号于2018年6月抵达龙宫,并开始了为期一年半的探测工作。在这期间,隼鸟2号拍摄了许多照片,并向小行星表面发射了着陆器和一个撞击器,它们的主要任务是收集样本和进行各种测量。

隼鸟2号在对龙宫进行了系统的探测之后,便开始了最终的任务——采样。它曾对小行星龙宫进行了两次采样,其中第二次采样最为特殊!

在2019年4月5日,为了能采集小行星表面下的新鲜样本,隼鸟2号对小行星龙宫进行了一次轰击,这次轰击在小行星龙宫的表面造成了一个直径大约10米的撞击坑,这也是人类首次对小行星进行的轰击!

隼鸟2号在两周后返回撞击坑附近,并成功收集了撞击后飞溅出来的物质。隼鸟2号利用自身携带的撞击器,在距离龙宫约500米处释放了一个直径约30厘米、重约2.5公斤、装有炸药和铜球的弹丸。

弹丸在自由落体状态下以约2公里/秒的速度撞向龙宫表面,并引爆炸药,将铜球加速到约7公里/秒,并将其打入龙宫表面约1米深处。这样一来,就可以将龙宫表面下未经太阳风和宇宙射线照射过的物质露出来,并形成一个撞击坑。

隼鸟2号在轰击前已经飞到了小行星背后,以避免被飞溅出来的碎片伤及。在轰击后约两周后,隼鸟2号重新飞回撞击坑附近,并拍摄了清晰的图像。

从图像中可以看出,撞击坑呈圆形,边缘有明显的抛物线形状,坑内有不同颜色和亮度的物质。科学家们分析认为,这些物质可能是由于撞击产生的高温和高压而发生了化学或物理变化。

隼鸟2号在完成采样后,于2019年11月离开龙宫,并开始了返回地球的旅程。

2020年12月6日,隼鸟2号将装有样本的回收舱释放到地球大气层中,并成功降落在澳大利亚沙漠中。回收舱内共有约5.4克的样本,其中包括沙子、碎石和细粉。这些样本将被送往日本和其他国家的实验室进行详细分析。

为什么日本要专门这颗又远又小的行星?

大家可能好奇日本为什么要专门研究这颗这么小的行星,而没有跟随其他国家的脚步探索那些大行星呢?难道龙宫对人类有什么特殊意义吗?

其实,龙宫是一颗非常有价值的小行星,它可以为我们提供很多关于太阳系和生命起源的重要线索。这是因为龙宫是一颗碳质小行星,也就是说,它主要由碳和其他有机物质组成,而且可能含有一定量的水。

这种类型的小行星被认为是太阳系早期的遗迹,它们可能在太阳系形成时期就已经存在,而且没有经历过太大的变化。因此,它们可能携带着太阳系的起源和演化的秘密,甚至可能与地球上生命的起源有关。

C型小行星保留了太阳系形成初期的物质和信息。C型小行星中可能含有丰富的有机物和水分子,这些物质被认为是生命起源和演化的关键因素。通过分析龙宫上采集到的样本,我们可以了解太阳系和地球的历史和演变,以及生命如何在这个复杂的环境中诞生和发展。

它可能包含了太阳系早期的化学成分和物理状态,以及可能与地球生命起源相关的有机物和水。因此,对龙宫小行星的探测和采样,对于我们理解太阳系和地球生命的起源和演化具有重要的意义。

龙宫是一颗近地小行星,也就是与地球轨道相交或接近的小行星。近地小行星对于人类来说可能有很大机遇。在于近地小行星可以作为人类探索太空和开发资源的目标和平台,可能存在着各种稀有和有用的金属和矿物质,这些资源可以为人类提供巨大的经济价值和战略优势。

通过对龙宫小行星表面和内部的样本进行分析,我们可以了解太阳系早期的环境和过程。例如,我们可以通过测量样本中的同位素比例来推断龙宫小行星形成的时间和地点;通过观察样本中的矿物组成和结构来判断龙宫小行星是否经历过加热或冲击事件。

其次,通过对龙宫小行星上存在的有机物和水进行研究,我们可以探索地球生命的起源和演化的可能途径。例如,我们可以通过检测样本中的有机物种类和含量来判断龙宫小行星是否携带了生命的前驱物质。

我们可以通过对比样本中的有机物和水与地球上的有机物和水的相似性或差异性来推测龙宫小行星与地球生命的关系等等。而且随着科学家的不断研究,去年6月,从龙宫带回来的样本中,科学家们发现了氨基酸,这是人类历史上第一次在地球之外发现了氨基酸。

去年9月,日本研究机构发现,从龙宫带回来的岩石样本中含有液态水,今年2月,日本研究团队在《科学》杂志上表明,在样本中发现了2万多种有机化合物,而且至少有20多种蛋白质。

龙宫小行星是一颗直径仅900米的小天体,但它却蕴藏着太阳系和地球生命的奥秘。隼鸟2号探测器是一台重量约600公斤的机器,但它却完成了人类历史上第一次对小行星进行采样返回的壮举。

让我们期待人类之后的探测器带回的样本能为我们揭开更多的真相,也让我们祝愿我们的探测器能继续飞向更远的目标,为我们展现更多的奇迹。


参考资料:

1. 1542天!小行星探测器隼鸟2号终入“龙宫”——环球网-2019-02-23
2.日本在小行星样本中发现约2万种有机化合物——极目新闻-2023-02-24
3. 地球外存在“生命之源”首次确认——环球网-2022-06-08
4. 小行星样本中发现RNA基本构成要素之一——新华社.-2023-03-22

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