【产业科普】75 | 宇宙考古:神秘的行星使者

科技   2024-12-04 15:50   上海  

小行星,自诞生以来就在太空进行一场长达几十亿年的马拉松。它们宛如时间胶囊,每一颗都是太阳系演化历史的独特见证者,记录了46亿年前太阳系形成时的痕迹。这些小行星直径从几米到几百千米不等,其中大多数聚集在火星和木星之间的小行星带。科学家们估计,太阳系内的小行星数量可能超过100万颗。有一部分小行星由于它们的轨迹与地球轨道接近,被称为近地小行星,偶尔甚至会进入地球大气层内。

 

太阳系八大行星及小行星带,图源网络


暴力邂逅


有令人信服的证据表明,约在6500万年前,地球曾被一颗直径约为10千米的小行星撞击。这次撞击引发了一场生物大灾难,导致地球上75%的植物和动物物种灭绝。而2013年俄罗斯的车里雅宾斯克州也发生了一次大规模的陨石雨,这次陨落的是一颗直径约20米的阿波罗小行星,其破坏力相当于30个广岛原子弹的威力,造成了大量房屋和公共设施的损坏。但是请大家不必恐慌,绝大多数小行星在落到地面之前,就会在穿越大气层的过程中被燃烧殆尽,产生的光亮就变成了流星。虽然有大气层的保护,但还是会有极少数的“漏网之鱼”最终坠入地面,成为陨石。


最大的一块车里雅宾斯克陨石,约570kg 图源网络


小行星中包含了太阳系形成之初最原始的物质,通过对这些样本进行化学和矿物分析,让我们更好的认识太阳系的形成和演化过程。此外小行星还蕴藏着无尽的资源。例如一些小行星含有丰富的水和稀有金属,为未来的太空探索和资源开发提供了可能性。因此,对小行星的探测就变得尤为重要了。


小行星带中的小行星 图源网络


小行星挖宝


在小行星探测领域中,各国都在摩拳擦掌,日本最先获得了成果。日本的隼鸟2号探测器2019年成功访问了小行星Ryugu,并在2020年取样返回;美国的OSIRIS-REx任务2023年也从小行星Bennu采集了样本并返回地球,这是美国航空航天局(NASA)第一次收集到富含碳的近地小行星碎片,也是人类迄今为止从小行星带回的最大样本。


隼鸟2号探测器取样示意图 图源网络


中国也在积极地开展小行星探测任务,计划于2025年发射天问二号探测器,对距离地球4000万千米外的一颗名为2016HO3的小行星进行伴飞探测和取样返回。这不仅将是中国首次从小行星取回样品,也将成为天问三号火星取样返回重要环节的前期验证。


天外礼物


除了发射探测器对小行星进行探测外,我们还可以对它们在地球上的“遗骸”——陨石进行研究。由于稀少并且富含科学研究价值,每一颗陨石都可以视为自外太空的独家礼物。尽管几乎所有的陨石都是小行星的碎片,但还是有极少数的陨石被确认为来自月球或火星。陨石根据是否含有铁镍金属,以及其含量的多少,分为石陨石、铁陨石和石铁陨石三大类。其中石陨石主要由硅酸盐矿物构成,占陨石总数的绝大多数;铁陨石中含有大量铁镍金属,质地坚硬且密度大;石铁陨石则同时含有石质和金属成分,较为罕见。


在上海天文馆就展出了来自全球各地共计七十多块精品陨石,其中长兴陨石于1964年坠落于上海长兴岛前卫农场北部江边,是上海唯一的目击陨石,可谓是上海天文馆的“镇馆之宝”了。


长兴陨石



来源 | 上海天文馆(上海科技馆分馆)


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