太空巖石帶給我們的驚喜

張一郎

最近幾年，有三項空間任務在收集太空巖石的數據。在收集過程中，科學家發現了一些意想不到的事情。這些新發現也許可為解釋地球是如何形成的提供新的線索。

? ?MU69：兩塊石頭融合沒那么難

2019年早些時候，美國宇航局的“新視界”探測器訪問了迄今最遙遠的小行星——MU69。這顆小行星是由兩塊扁平狀的大石頭組成的，看起來有點像兩張煎餅粘在一起。大的直徑有19.5千米，小的直徑14.2千米，通過短短的“頸”相連。石頭上都覆蓋著有機物，使它呈現出紅色。

三顆人類剛訪問過的小行星：MU69、貝努、“龍宮”

MU69上缺少大裂縫或碎石，表明當兩塊石頭合并時，撞擊速度可能只有每秒2～3米——差不多只相當于人快步走的速度。僅以這么小的速度就能讓兩塊大石頭“焊”在一起，這出乎天文學家的預料。之前，雖然也有人提出大行星是由一系列的小行星碰撞合并而來的，但很多人總感到難以置信：零碎的硬邦邦的石頭怎么可能通過碰撞融合成一顆行星？現在事實擺在眼前，唯一的解釋就是，大質量的兩個物體，即使相對速度慢，動能也不小，在撞擊時也會產生大量的熱，把撞擊處熔化。

貝努：正在噴石頭的小行星

2018年12月，美國宇航局的奧西里斯-REx探測器訪問了一顆近地小行星——貝努。貝努距離我們只有1.22億千米，是22世紀末最有可能撞上地球的小行星之一。

讓我們大吃一驚的是，在短短幾周內，探測器就發現貝努向外噴出塵埃和石頭達11次之多。

噴出的石頭大小從幾厘米到幾十厘米不等，至少有4塊變成了圍繞該小行星旋轉的微型衛星。之前，人類的探測器也曾訪問過其他小行星，但從未遇見過這樣的奇觀。

為什么貝努如此特別？

主要原因是，與我們過去訪問過的其他小行星不同，貝努上充滿著水合物。所謂水合物，就是一些礦物分子將水鎖固在它們的分子結構中。但水合物只能在有自由態水的環境中才能形成，所以在貝努巖石質的地面下，應該存在冰。當來自太陽的熱量把冰變成氣體之后，強大的蒸氣壓就把上面的巖石像塞子一樣噴射出去了。

貝努的另一個令人驚訝之處是，它的表面沒有覆蓋灰塵的區域，而是覆蓋著數以千計的石塊，直徑超過10米的巨石都有200多塊。這使得探測器下降到其表面采集塵埃樣本變得困難。

貝努是太陽系早期行星形成時代的遺跡，它的物質有助于我們了解像地球這樣的行星是如何形成的，以及地球是從哪里獲得水和復雜的化學物質的。

“龍宮”：幾乎沒有水

最近，日本的“隼鳥2號”小行星探測器發回了它在近地小行星“龍宮”上的第一份數據，揭示了另一個真相：它看起來幾乎沒有水。

這顆小行星的表面非常暗淡，反射的光不到入射光的2%。與在地球上收集到的隕石（它們在經過大氣層時被加熱）進行比較，科學家發現它們的顏色是相似的。這表明，這顆小行星過去曾被加熱過。

這可以解釋為什么它上面的水會如此少。考慮到“龍宮”是在富含水的小行星帶上形成的，不可能一開始就這么干燥。它必定是先含水，然后在加熱過程中將大部分水揮發掉了。

但“龍宮”看來不太可能被其他天體撞擊過（撞擊可以產生熱量），因為撞擊必然要撞出坑坑洼洼、棱棱角角，而它的表面是如此均勻。很大的可能是，它是由自身攜帶的放射性物質衰變而被加熱的。因為放射性物質衰變時會產生熱量，地球上的地熱就是這么來的。

長期以來，人們一直認為像“龍宮”這樣的小行星可能在遙遠的過去為地球帶來了水和其他構成生命的基本成分，但如果它們中的許多都像“龍宮”一樣沒有太多的水，那我們就要重新考慮地球水的來源了。