美宇航局探测器发现小行星“贝努”表面可能存在水 2019-07-22

北京时间12月12日消息,美国宇航局的科学家们透露,该机构近期抵达小行星“贝努”并展开考察的美国宇航局“起源,光谱解译,资源识别与风化层探测器”(OSIRIS-Rex)探测器已经在这颗小行星上的黏土中识别出水存在的信号。OSIRIS-Rex是美国宇航局历史上第一个小行星取样返回任务。

▲小行星“贝努“近照,OSIRIS-Rex探测器拍摄

▲OSIRIS-Rex探测器在“贝努”表面进行取样示意图

今年8月中旬~12月初,探测器正处于飞向小行星的途中,在此期间,地面上的科学家们指令探测器将其三类科学载荷对准小行星开展探测工作。

OSIRIS-Rex探测器上搭载的两台载荷“可见光与红外光谱仪”(OVIRS)和“热辐射光谱仪”(OTES)在贝努小行星表面检测到氧原子与氢原子的结合体,即所谓“羟基”。研究组认为,这类化合物在小行星贝努表面的黏土矿物中基本是全球性分布的,这表明构成这颗小行星的岩石物质在过去的某个时刻曾经与水发生相互作用。但“贝努”小行星本身太小了,不可能存在液态水,因此这一发现表面至少在过去的某一时刻,“贝努”小行星的母体,一个要比“贝努”大得多的小行星上,可能存在过液态水。

美国宇航局戈达德空间飞行中心OVIRS设备项目科学家艾米·西蒙(Amy Simon)表示:“‘羟基’物质在‘贝努’小行星上的全球性分布确认了以下这一事实,那就是这颗小天体作为太阳系早期形成阶段的遗留物,是OSIRIS-Rex探测器考察早期太阳系原始挥发分与有机质的绝佳目标。”他说:“当这些样本在2023年被取回地球之后,科学家们将获得大量有关太阳系演化历史的宝贵信息。”

除此之外,OSIRIS-Rex探测器上的相机组件(OCAMS)获得的数据也支持了2013年由OSIRIS-Rex科学项目组主管米歇尔·诺兰(Michael Nolan)和同事们基于地基望远镜给出的小行星“贝努”基本模型。这一模型相当准确地给出了“贝努”的外形,直径,自转周期,轨道倾角等关键数据,其中模型给出的外观几乎与实际图像完全一致。

预测模型中没有预料到的主要一点是“贝努”小行星南极附近存在的一个巨大石块。地基观测模型给出的这块巨石的高度值为至少10米,但实测显示其高度达到50米,宽度55米,十分惊人。

“贝努”的地表大部分地区遍布砾石,但部分地区也分布有一些相对平坦,砾石较少的区域。但即便如此,这颗小天体表面的砾石数量显然还是超过了最初的估计。研究组还需要未来拍摄更多的近距离图像,来判断探测器究竟选择哪里进行取样会比较可行。

丹特·劳瑞塔(Dante Lauretta)是OSIRIS-Rex项目首席科学家,来自亚利桑那大学图森分校,他说:“我们初步数据显示,项目组选择了一颗正确的小行星作为我们的考察目标。目前飞船非常健康,各项科学设备运作状况超过预期。我们的冒险旅程即将开启。”

目前探测器正在对小行星进行初步考察,在距离小行星地表仅7公里左右的极低高度上绕飞小行星的南北两极和赤道上空,以观察整个小天体的全球状况并测算其质量。工程师们必须比较准确的了解这颗小天体的质量,以便为探测器最终的轨道进入提供可行的减速方案。另外,了解“贝努”的质量也将帮助科学家团队更好地理解小行星的结构和组成成分。

在这期间,探测器上搭载的另外一项载荷,由加拿大研制的“激光高度计”(OLA)也将启动,测绘小行星的全球地形图。

按照计划,探测器的首次轨道切入将在12月31日进行,此后探测器将持续在轨道上围绕这颗小行星运行,一直到2019年2月中旬。在观测的第一阶段,探测器的绕行轨道距离“贝努”核心仅有1.4km~2km之间,这将一举刷新两项记录:被探测器绕转的最小天体记录,以及探测器围绕一颗天体做轨道飞行的最低高度记录。

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