打開(kāi)四十五億年前的『時(shí)間膠囊』：小行星樣本含生命所需關(guān)鍵成分

在浩瀚的宇宙中，存在著無(wú)數(shù)的小行星，它們各自擁有獨(dú)特的地質(zhì)特征和潛在價(jià)值。其中，一顆名為貝努的小行星引起了科學(xué)家們的極大興趣，因?yàn)樗徽J(rèn)為是太陽(yáng)系中最古老的小行星之一，年齡高達(dá)45億年。這顆小行星富含碳和水，為人類提供了寶貴的資源和研究機(jī)會(huì)。

貝努是一顆小型的小行星，直徑約為500米，質(zhì)量約為2.31×1019千克。根據(jù)科學(xué)家的研究，貝努的形成可以追溯到太陽(yáng)系形成初期，當(dāng)時(shí)太陽(yáng)系內(nèi)的塵埃和氣體在引力作用下逐漸聚集形成了小行星帶。貝努便是這個(gè)過(guò)程中誕生的眾多小行星之一。

美國(guó)首個(gè)小行星采樣探測(cè)器奧西里斯-REx于2023年9月把在小行星貝努上采集的樣本送達(dá)地球，爾后重約250克的該樣本被送至約翰遜航天中心。在專門(mén)建造的無(wú)塵潔凈室，身著防護(hù)服的工作人員對(duì)它開(kāi)展研究。納爾遜說(shuō)，在被研究的一小部分樣本中，碳的重量百分比將近5%，這一比例在美國(guó)國(guó)家航空航天局研究者檢測(cè)過(guò)的隕石和其他抵達(dá)地球的地外物質(zhì)中堪稱最高。這些碳“以有機(jī)分子和礦物形式”存在。另外，樣本含有大量水分子，它們被“鎖”在黏土纖維的晶體結(jié)構(gòu)中。

貝努的年齡使其成為研究太陽(yáng)系早期演化的重要對(duì)象。通過(guò)對(duì)貝努的巖石樣本進(jìn)行放射性同位素分析，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)貝努中含有大量的碳-14同位素，這意味著它在過(guò)去的45億年里不斷地吸收地球上的碳元素。這一發(fā)現(xiàn)證實(shí)了太陽(yáng)系內(nèi)存在外星物質(zhì)的觀點(diǎn)，并為地球的演化提供了新的視角。

此外，貝努還被認(rèn)為是太陽(yáng)系中水的重要來(lái)源之一。科學(xué)家們?cè)谪惻谋砻姘l(fā)現(xiàn)了大量含有水分的巖石，這些巖石中的水分子以冰的形式存在。通過(guò)對(duì)這些巖石進(jìn)行光譜分析，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)貝努表面的水含量遠(yuǎn)高于預(yù)期，這表明貝努在過(guò)去可能曾經(jīng)有過(guò)液態(tài)水的存在。

“我們認(rèn)為水就是這樣到達(dá)地球的。”奧西里斯-REx探測(cè)器任務(wù)的研究負(fù)責(zé)人、美國(guó)亞利桑那大學(xué)行星學(xué)教授丹特·勞蕾塔說(shuō)，“地球之所以宜居，我們之所以擁有海洋、湖泊、河流和雨水，是因?yàn)檫@些黏土礦物在40億～45億年前來(lái)到地球上，是我們的世界適合居住。所以我們看到的是水如何融入固體物質(zhì)。”

勞蕾塔補(bǔ)充說(shuō)，研究人員還在樣本中發(fā)現(xiàn)了硫化礦物和氧化鐵礦物。其中硫化礦物是“行星進(jìn)化和生物學(xué)的關(guān)鍵元素”，而以硫化鐵和氧化鐵形式存在的含鐵礦物“本身就表明它們?cè)诟缓沫h(huán)境中形成”。

小行星貝努于1999年被發(fā)現(xiàn)，直徑約490米，每6年接近地球一次。科學(xué)家們表示貝努這類碳質(zhì)小行星在地球形成早期曾撞擊地球，并帶來(lái)了水等元素，因此它的內(nèi)部可能包含近46億年前的礦物碎片，甚至可能提供與生命起源有關(guān)的線索。此外，由于貝努的運(yùn)行軌道幾乎與地球相交，美國(guó)天文學(xué)家預(yù)測(cè)，它可能在2182年前后近距離飛越地球。通過(guò)研究這些樣本，或能更好地掌握可能會(huì)撞擊地球的小行星的物質(zhì)組成和運(yùn)行軌道，對(duì)于探尋保護(hù)地球免受小行星撞擊的方法至關(guān)重要。

“富碳材料和含水黏土礦物只是宇宙的冰山一角，”研究員勞雷塔說(shuō)，當(dāng)窺探小行星貝努塵埃和巖石中保存的古老秘密時(shí)，我們正在打開(kāi)一個(gè)時(shí)間膠囊，追溯太陽(yáng)系的起源，解開(kāi)宇宙的奧秘。