美国国家航空航天局(NASA)的第一个小行星样本返回任务欧西里斯-雷克斯(OSIRIS-REx)的科学家们对小行星Bennu的富碳物质和标志性的“陀螺”形状有了新的认识。由亚利桑那大学领导的研究小组发现，这颗小行星的形状和水合作用水平为这颗小行星和其他小天体的起源和历史提供了线索。

 

“奥西里斯-雷克斯”任务的目标小行星“Bennu”和日本航空航天探索机构“隼鸟二号”(Hayabusa2)小行星样本返回任务的目标“龙谷”(Ryugu)，都是由与其他物体碰撞后破碎的较大天体碎片组成的。小片段再累积形成聚合体。Bennu和Ryugu实际上可能以这种方式从相同的原始破碎母体中形成。现在，科学家们正在寻找是什么过程导致了这些小行星的特殊特征，比如它们的形状和矿物学。

 

Bennu和Ryugu都被归类为“陀螺”小行星，杏耀这意味着它们有一个明显的赤道山脊。直到现在，科学家们认为这个形状是由热力造成的，称为YORP效应。YORP效应增加了小行星的旋转速度，在数百万年的时间里，靠近两极的物质可能迁移到赤道上积累，最终形成一个旋转的顶部形状——这意味着这个形状可能是最近形成的。

 

然而，在《自然通讯》上发表的一篇新论文中，来自奥西里斯-雷克斯和隼鸟二号团队的科学家们认为，YORP效应可能无法解释Bennu或Ryugu的形状。这两颗小行星的赤道上都有巨大的撞击坑，它们的大小表明这些坑是本努最古老的地表特征。由于陨石坑覆盖在赤道山脊上，它们的旋顶形状必定也早得多。

 

“利用计算机模拟了摧毁Bennu母星的撞击，我们显示这些小行星要么直接形成顶部形状，要么在主小行星带形成后就形成了顶部形状，”Ronald Ballouz说，他是UArizona大学奥西里斯-雷克斯博士后研究助理。“从航天器传回的图像中可以看到，这些小行星上存在着巨大的赤道环形山，这排除了这些小行星由于YORP效应而经历了一次重新塑造的可能性。我们预计这些陨石坑会随着最近约克郡陨石引发的小行星重塑而消失。”

 

除了它们的形状，Bennu和Ryugu都含有以粘土矿物形式存在的含水表面物质。龙宫的表面物质比Bennu的表面物质含水少，这意味着龙宫的物质在某一时刻经历了更多的加热。

 

假设Bennu和Ryugu是同时形成的，这篇论文基于该团队的计算机模拟探索了两个物体水化程度不同的两种可能的解释。有一种假设认为，当母小行星被破坏时，“本努”是由更接近原始表面的物质形成的，而“龙鼓”则含有更多来自母小行星原始中心的物质。水化程度不同的另一个可能的解释是，杏耀软件这些碎片在母小行星破裂期间经历了不同程度的加热。如果是这样的话，琉球的源物质可能来自撞击点附近的一个区域，那里的温度更高。Bennu的物质可能来自一个不太受热的地区，而且很可能离撞击点更远。分析返回的样本和对小行星表面的进一步观察分析，将为这两颗小行星可能共有的历史提供更清晰的概念。

 

欧西里斯-雷克斯首席研究员、亚利桑那大学行星科学教授但丁·洛雷塔说:“这些模拟为了解本努和龙古的形成提供了有价值的新见解。”“一旦我们在实验室中得到这两颗小行星的样本，我们可能会进一步确认这些模型，可能会揭示这两颗小行星之间的真实关系。”

 

科学家们预计， ，这些样本还将为其他含碳小行星和陨石的起源、形成和演化提供新的见解。日本航空航天探索机构的隼鸟二号任务目前正在返回地球，并计划在今年晚些时候将其龙宫的样本送到地球。欧西里斯-雷克斯任务将于10月20日在本努进行第一次样本采集尝试，并将于2023年9月24日将样本送到地球。