NASA 歐西里斯號在小行星貝努發現水的蹤跡

歐西里斯號拍攝的貝努小行星照片(圖:Univ. of Arizona/Goddard/NASA)

NASA 的太空探測船歐西里斯號(OSIRIS-REx)歷時兩年多的航行後,於近日抵達小行星貝努(Bennu),並發現貝努可能曾經有水的蹤跡。歐西里斯號將花一整年尋找小行星上合適的地點,並採集塵土樣本帶回地球分析。

發現水的存在

根據美國太空總署(NASA)宣稱,行星科學家發現在貝努小行星的岩石中可能曾經有水的蹤跡。亞利桑那大學(University of Arizona)研究員勞雷塔教授(Dante Lauretta)表示:「在歐西里斯號執行任務的前期,我們就發現貝努上可能有我們想要的材料。而目前證實我們的方向是正確的。」

根據 NASA戈達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)研究員艾美·賽門(Amy Simon)所述,歐西里斯號上的光譜儀會根據不同物質所吸收及放射出的波長,來判斷小行星上的化學物質。歐西里斯號在抵達貝努的一個月前,探測到其地表有水合礦物的蹤跡。在靠近貝努時,發現訊號遍佈在整個小行星的地表。由於這些礦物質都要有液態水的存在才能形成,因此推測過去可能存在液態水。

崎嶇的小行星表面

比起從地球上觀測到的結果,研究人員從歐西里斯號回傳的照片發現貝努地表覆蓋著更多巨石及隕石坑。從遙遠的地球上來看,原本團隊預測只有幾顆約 10 公尺寬的巨石;但結果顯示貝努的地表有上百顆的巨石,有些甚至可達 50 公尺。勞雷塔教授表示:「這是一個更崎嶇的環境。不過粗糙的地表可以透露出貝努內部結構及其歷史。」

貝努地表上的一些岩石似乎以軸心狀(spindly pattern)方式破裂。美國西南研究院(Southwest Research Institute)的凱文·華許教授表示:「若你將一個盤子摔到地上,它會以蜘蛛網狀的方式破裂。我們在一些巨石上看到該現象。這些巨石可能是因為小行星在轉動時,受到劇烈的溫度變化而破裂。仔細研究這些破裂的模式可以幫助我們得知岩石的性質。」

再者,若貝努只是由單一堅固物質組成,一個大衝擊就能夠使其整個地表破裂。但因為其地表有許多巨大的隕石坑,代表其即使在受到衝擊後仍然能保持完整,表示這顆小行星是由一堆不同的物質併合在一起,像是一堆因重力而聚集而成的礫石堆,但彼此間的結合沒有很緊密。

勞雷塔教授表示,貝努小行星的密度佐證了這個礫石堆的想法。歐西里斯號初估貝努的密度約為每立方公尺 1200 公斤,而一般岩石的平均密度為貝努的 2.5 倍。他認為可能是水合礦物造成貝努的密度下降,因為水的密度比岩石還小。此外貝努內部有 40% 的結構可能也充滿著洞穴及孔隙。

採樣前置作業

研究人員首先需要知道有多少不同大小的巨石遍布在小行星的地表,因為任何超過 20 公分寬的石頭,都可能對歐西里斯號的採樣手臂造成損壞。亞利桑那大學的研究員綺拉·伯克(Keara Burke)正在針對這個議題進行一個巨石分布計劃。她表示:「對我而言最重要的就是安全。如果那個影像對我而言像是巨石,在合理的判斷依據下,我就會將其標示為巨石。若我們的探測號墜毀了,我們什麼樣本都無法分析。」

研究團隊也需要知道地表何處有小岩石及塵土,因為歐西里斯號的採樣手臂只能拾起大約 2 公分的小岩石。找到小岩石的方法是量測小行星地表留住熱的能力,因為較大的岩石升降溫都比較慢,所以即使在小行星的夜間依然會放出熱輻射;同理,較小顆的岩石吸放熱的速度較快。華許教授表示:「這就好像海灘一樣,在白天時非常的熱;但一旦太陽下山,就會馬上變得很冷。」

勞雷塔教授表示:「目前針對小行星上熱儲存的量測結果顯示,有些區域的岩石大約只有 1-2 公分寬,不過要確定還言之過早。我很確定我們會找到有小岩石的區域,有些可能會位於隕石坑內部。較大的挑戰是要找到一個夠寬敞的空間,讓導航系統可以精確讓探測船降落於該處。」

歐西里斯號預計將於 2021 年離開貝努,2023 年將採集到的樣本送回地球。

 

參考資料:

  1. Grossman, L. (2018, December 10). NASA’s OSIRIS-REx finds signs of water on the asteroid Bennu. Science News
  2. Griffin, A. (2018, December 12). Nasa spacecraft finds water in search for origins of life on asteroid. The Independent
黃威翔
黃威翔 85 文章
清華大學材料工程學系碩士畢業生。一個喜歡學外語,但又在科學領域打滾的平凡人,喜歡美食,日劇,電影,旅遊。

為你推薦