太阳系是如何形成的 龙宫小行星帮助我们学习

隼鸟2号航天器从Ryugu小行星收集的矿物样本正在帮助加州大学洛杉矶分校的太空科学家及其同事更好地了解我们太阳系在45亿多年前的婴儿期存在的化学成分。

在最近发表在《自然天文学》上的研究中，科学家使用同位素分析发现，来自小行星的碳酸盐矿物是通过与水的反应结晶的，水最初在仍在形成的太阳系中以冰的形式吸积到小行星上，然后升温成液体。他们说，这些碳酸盐形成得很早——在太阳系存在的前180万年——它们保存了当时小行星水流体的温度和成分的记录。

岩石，富含碳的Ryugu是第一颗C型(C代表“碳质”)小行星，已经收集和研究样本，该研究的共同作者Kevin McKeegan说，他是加州大学洛杉矶分校地球，行星和空间科学的杰出教授。他指出，Ryugu的特别之处在于，与陨石不同，它没有与地球有潜在的污染接触。通过分析样本中的化学指纹，科学家不仅可以了解Ryugu是如何形成的，还可以确定Ryugu在哪里形成的。

“Ryugu样本告诉我们，小行星和类似物体在外太阳系中形成相对较快，超出了水和二氧化碳冰的凝结前沿，可能是小天体，”麦基根说。

研究人员的分析确定，Ryugu的碳酸盐形成的时间比以前认为的要早几百万年，并且它们表明Ryugu - 或它可能已经脱离的前身小行星 - 吸积为一个相对较小的物体，直径可能小于20公里(12.5英里)。

McKeegan说，这一结果令人惊讶，因为大多数小行星吸积模型都会预测更长的周期的组装，导致形成直径至少50公里(超过30英里)的天体，这些天体可以更好地在太阳系的漫长历史中幸存下来。

研究人员说，虽然Ryugu目前直径只有约1公里，这是由于其整个历史中的碰撞和重新组装的结果，但它不太可能是一颗大型小行星。他们指出，在太阳系早期形成的任何较大的小行星都会被大量铝-26(一种放射性核素)的衰变加热到高温，导致整个小行星内部的岩石融化，以及化学分化，例如金属和硅酸盐的分离。

Ryugu没有显示任何证据，其化学和矿物成分相当于化学最原始的陨石，即所谓的CI球粒陨石，也被认为是在外太阳系中形成的。

麦基根说，正在进行的对Ryugu材料的研究将继续为包括地球在内的太阳系行星的形成打开一扇窗。

“提高我们对富含挥发性和碳的小行星的理解有助于我们解决天体生物学中的重要问题 - 例如，像岩石行星这样的行星可以获得益生元材料来源的可能性，”他说。

到目前为止，Ryugu样品中的碳酸盐，研究小组扩展了加州大学洛杉矶分校开发的方法，用于不同的“短寿命”放射性衰变系统，涉及同位素锰-53，即存在的Ryugu。

该研究由加州大学洛杉矶分校的博士生Kaitlyn McCain共同领导，他现在在休斯顿的NASA约翰逊航天中心工作，博士后研究员Nozomi Matsuda在加州大学洛杉矶分校的离子微探针实验室工作地球，行星和空间科学系。

该论文的其他合著者是由Motoo Ito领导的第二阶段策展高知团队的科学家。该团队负责从Ryugu小行星收集的风化层样本中策划颗粒，并通过协调的微观分析技术分析其岩石学和化学特征。

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