日本隼鸟2号宇宙飞船从龙宫小行星上收集的矿物样本正在帮助加州大学洛杉矶分校的空间科学家和同事们更好地了解太阳系在45亿多年前婴儿期存在的化学成分。

在最近发表在《自然天文学》杂志上的研究中，科学家们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，然后被加热成液体。他们说，这些碳酸盐很早就形成了——在太阳系存在的最初180万年里——它们保存了小行星含水流体当时存在的温度和成分的记录。

加州大学洛杉矶分校地球、行星和空间科学的杰出教授、该研究的合著者凯文·麦基根说，富含碳的岩石龙宫是第一颗收集和研究样本的C型小行星(C代表“碳质”)。他指出，龙宫陨石的特别之处在于，与陨石不同，它没有与地球发生潜在的污染接触。

通过分析样本中的化学指纹，科学家们不仅可以了解龙宫是如何形成的，还可以了解其形成地点。

麦基根说:“龙宫小行星的样本告诉我们，这颗小行星和类似的物体在太阳系外相对快速地形成，超越了水和二氧化碳冰的凝结前沿，可能是小天体。”

研究人员的分析确定，龙宫的碳酸盐岩形成的时间比之前认为的要早几百万年，他们表明，龙宫——或者是它可能断裂的一颗祖先小行星——是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预测了更长的时间内的聚集，从而形成了直径至少50公里(超过30英里)的天体，这些天体可以更好地在太阳系漫长的历史中经历碰撞进化。

研究人员说，虽然由于历史上的碰撞和重组，龙座小行星目前的直径只有1公里左右，但它不太可能曾经是一颗大型小行星。

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，同时发生化学分化，如金属和硅酸盐的分离。

龙宫没有证据表明这一点，它的化学和矿物学成分与化学上最原始的陨石——所谓的CI球粒陨石——中的成分相当，CI球粒陨石也被认为是在太阳系外形成的。

麦基根说，对龙宫材料的持续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。

他说:“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，岩石行星可以获得生命起源物质来源的可能性。”

为了确定龙宫样品中的碳酸盐的日期，研究小组扩展了加州大学洛杉矶分校为不同的“短命”放射性衰变系统开发的方法，该系统涉及同位素锰-53，该系统存在于龙宫。

这项研究是由Kaitlyn McCain和博士后研究员Nozomi Matsuda共同领导的，Kaitlyn McCain是加州大学洛杉矶分校的博士生，现在在美国宇航局休斯顿的约翰逊太空中心工作，Nozomi Matsuda在加州大学洛杉矶分校地球、行星和空间科学系的离子微探针实验室工作。

这篇论文的其他合著者是来自日本第二阶段策展高知团队的科学家，由伊藤茂太领导。该团队负责整理从龙宫小行星收集的风化层样本中的颗粒，并通过协调的微分析技术分析它们的岩石学和化学特征。

这项工作由日本宇宙航空研究开发机构、美国国家航空航天局、国家科学基金会的仪器仪表和设施项目以及日本的几个机构资助。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。