小行星含水最新证据：或有助于探索太阳系起源和演化_风闻

原创：牧夫天文

编译：徐鹏晖

校对：艾宇熙

编排：胡暖暖

原文链接：

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-newly-arrived-osiris-rex-spacecraft-already-discovers-water-on-asteroid

这张小行星“贝努”的照片是由12张照片合成的，这些照片由OSIRIS-REx探测器于本月2号在距离小行星15英里（约24公里）的地方拍摄

图源：NASA/戈达德飞行中心/亚利桑那大学

近日科学家们根据OSIRIS-Rex探测器（全称Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer）传回的数据分析出了一个惊人的事实：小行星“贝努”(Bennu)的表面黏土层下面是含水的。

从八月中旬到十二月上旬，探测器飞过了140万英里（约220万公里）的距离，于本月3号成功到达了距离“贝努”约12英里（约19公里）的地方。到达预定位置后，任务科研团队将用三种不同的仪器对“贝努”进行测量，开始对这颗小行星的首次科学观测。此外，本次任务也是NASA的首次小行星采样返回任务。

探测器上的可见光-红外光谱仪(OVIRS)和热红外光谱仪(OTES)采集了大量有关的光谱数据。对这些光谱数据的分析表明该星体上存在含羟基(-OH)的物质。研究小组猜想这些含羟基的物质可能以黏土水合物的形式遍布整颗星球，换句话说就是构成“贝努”的岩质材料和水发生了相互作用。“贝努”本身的大小使得它很难拥有液态水，所以前面的发现意味着“贝努”的前身——或许是一个更大的小行星——可能曾经拥有液态水。

 “在‘贝努’上发现水合矿物这一事实说明‘贝努’可能是太阳系形成早期的遗迹，同时也说明‘贝努’是OSIRIS-Rex探测器的一个极好研究样本。OSIRIS-Rex将对其上可能含有的早期挥发性物质和有机物的成分进行研究，”OVIRS的次席仪器科学家Amy Simon介绍说。“当2023年探测器满载样品返回地球的时候，科学家们将收获一份关于太阳系早期起源和演化的珍贵宝藏。”

此外，探测器上的相机组(OCAMS)采集到的图像数据也进一步确认了通过地面望远镜得到的观测结果。此前2013年的时候任务组的组长Michael

Nolan和他的合作者就通过地面的观测数据建立了一个“贝努”小行星的数学模型，具体包括星体直径、自转周期、自转轴倾角和整体大致形状等。探测器在这次观测中具体确认了这个数学模型的相关数据。

不过，这次观测中还是发现了一个和之前的模型里差别很大的地方。根据地面观测数据，“贝努”南极附近的一颗巨石的高度应该在33英尺（约10米）左右，但根据OCAMS的观测数据，这颗巨石的高度初步估计在164英尺（约50米）左右，宽度约180英尺（约55米）。

 “贝努”的表面大部分地区都是崎岖不平的，分布着很多砾石，只有少部分地方相对平坦，砾石分布较少。然而表面砾石的分布总量还是超过了预计。研究小组将在更近的距离上对“贝努”的表面做进一步观测，以更准确地评估哪些地方适合采样。

OSIRIS-REx探测器的相关载荷

图源：NASA/亚利桑那大学

“目前得到的数据显示我们确实给这次任务选了一个合适的目标天体，到目前为止我们还没有遇见什么难以处理的问题，”OSIRIS-REx的任务总指挥Dante Lauretta说。“探测器状况良好，仪器的工作状况也好于预期。我们算是有了一个开门红。”

探测器目前还在对这颗小行星进行一些初步的探测，包括对小行星进行绕极飞行。探测器将在一条距离小行星约4.4英里（约7公里）高的轨道上进行飞行，以测量小行星的质量。小行星的质量分布将影响小行星的引力场分布，因此科学家和工程师们需要了解“贝努”的质量分布情况来帮助设计探测器的机动变轨方案。同时质量分布信息也会告诉我们一些有关小行星内部结构和组成成分的信息。

这次探测也给了OSIRIS-REx上的激光高度计(OLA)一个崭露头角的机会。OLA由加拿大航天局提供。

全方位展现“贝努”的形状和自转

图源：NASA

探测器的首次变轨将在本月31号进行，之后它将留在这个轨道上一直到明年2月中旬。再之后它将继续变轨，为下一个探测阶段进行一系列的近距飞掠。在先期的环绕飞行阶段里，探测器将在一条近星点距离中心0.9英里（约1.4公里）、远星点距离中心1.24英里（约2.0公里）的轨道上飞行。“贝努”将成为人类航天器以类似方式环绕飞行的最小天体，与此同时这条轨道也将成为类似探测活动中距离环绕天体最近的轨道。

此次任务的任务管理、系统工程以及安全保障等由戈达德飞行中心负责，科学观测计划和数据采集由亚利桑那大学负责，任务航天器制造和飞行控制由洛克希德马丁公司完成，航天器飞行导航则由戈达德飞行中心和KinetX航天公司共同完成。

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洞察号：“12月6日和11日，火星勘测轨道飞行器上搭载的HiRISE相机，从高空拍摄到的我。”

图源: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona