貝努小行星上發現水合礦物
美國西南研究院(Southwest Research Institute)天文學家維多利亞·咸美頓(Victoria Hamilton)等人分析歐西里斯號(太陽系起源、光譜解析、資源識別、安全保障、小行星風化層探索者 Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer,簡稱 OSIRIS-REx)任務的光譜觀測資料,發現貝努小行星(Bennu)表面有些紅外特徵近似碳質球粒隕石(carbonaceous chondrites),顯示貝努擁有水合礦物。由於太陽系中有許多和貝努類似的天體,是地球上水分和有機礦物的來源,因此這項發現相當重要。
太陽系約在四十六億年前經由太陽星雲重力塌縮,經過吸積(accretion)過程而逐漸形成目前的樣貌。主要來自小行星的碳質球粒隕石,顯示在吸積過程後期,物質曾與水或水冰有過交互作用,才會發生化學反應而製造出含水礦物。由於這些隕石和它們的母天體是在太陽系最初期形成的,所以可以反過來利用球粒隕石去瞭解:在它們形成彼時的水或冰是如何在太陽盤面中分布和運動,以及含量有多少等問題。
除了水之外,許多隕石中還含有無生物有機化合物(prebiotic organic chemicals)和氨基酸(amino acids),這些都是生命源起時的必要物質。而水傳遞到地球的詳細過程,以及太陽系早期不同水冰儲存方式等,都會影響到我們對太陽系形成過程的認知和看法。
CI(Chondrite Ivuna)和CM(Chondrite Mighei)兩種碳質球粒隕石的總重量中,含有百分之幾的有機化合物,同時含有約一成至一成半的水,甚至在少數案例中,含水比例可高達兩成。這些可揮發性有機化合物和水的存在,顯示它們不曾經歷大量加熱作用。由於有水合礦物的小行星都在火星與木星之間的主小行星帶中,顯然水冰出現的時間點,是在碳質小行星處在吸積過程當時以及之後不久的時候。
歐西里斯號預定在2020年夏季降落貝努表面以蒐集土壤樣本,之後約在2023年樣本可送返地球,在實驗室內進行光譜分析研究,屆時應可獲得更多相關訊息。
【圖:美國太空總署;文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁;新聞訊息由林景明提供】