IT之家 4 月 6 日消息，一組美國天文學家對小行星貝努的樣本開展了迄今最深入的分析之一，揭示了太陽系形成初期水與有機物質(zhì)相互作用的全新細節(jié)。

IT之家注意到，該研究成果發(fā)表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上，由紐約州立大學石溪分校的穆罕默德 · 葉西爾塔斯帶領(lǐng)團隊完成。研究顯示，這顆小行星的物質(zhì)成分可劃分為三個截然不同的化學區(qū)域。在納米尺度下，這些區(qū)域的特征有力表明，水曾在新生小行星內(nèi)部沿受限通道流動，使得部分區(qū)域幾乎未受影響。

一塊來自貝努的樣本

2023 年 9 月，美國國家航空航天局（NASA）的“源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器”（OSIRIS-REx）任務(wù)將小行星樣本帶回地球，這是人類史上第三次成功獲取小行星樣本。該樣本取自近地天體貝努小行星，其直徑約 500 米，此前已被證實富含碳元素。

天文學家希望通過對其化學成分的深度解析，從樣本中拼湊出貝努這類小行星最初形成時，太陽系早期歷史的新線索。

在地球地質(zhì)學研究中，重要發(fā)現(xiàn)往往源于對化學成分細微差異的探測，其中許多差異僅在極小尺度下才能觀測到。但截至目前，科研人員尚未對貝努樣本進行過如此高精度的研究。

截然不同的化學區(qū)域

在該項研究中，葉西爾塔斯團隊運用了多種前沿分析技術(shù)，得以探測到僅 20 納米尺度的成分差異 —— 這大約相當于一個大型分子的尺寸。結(jié)合紅外光譜與拉曼光譜分析，研究人員發(fā)現(xiàn)樣本成分并非均勻分布，而是分隔為三個幾乎無重疊的獨立區(qū)域。

這三類區(qū)域分別為：富脂肪族區(qū)域，主要由鏈狀排布的碳氫化合物構(gòu)成；富碳酸鹽區(qū)域，由富含鈣、鎂的無機礦物組成；以及含氮富機物區(qū)域，存在一類特殊的復雜有機分子。這類含氮化合物，大概率源自形成小行星的古老物質(zhì)，或是在流體與巖石的相互作用中發(fā)生了化學變化。

窺見太陽系早期歷史

對于葉西爾塔斯及其團隊而言，這一研究成果已為貝努的形成過程，尤其是水在其中扮演的角色，提供了關(guān)鍵線索。三個區(qū)域界限分明，說明水并未對整顆小行星產(chǎn)生均勻的改造作用。

有機硫化合物的分布為此提供了強有力的證據(jù)：這類物質(zhì)幾乎僅存在于富碳酸鹽區(qū)域，這一規(guī)律表明碳酸鹽礦物很可能是從富水流體中沉淀形成的。

與之相反，脂肪族化合物與含氮有機化合物遇水更易發(fā)生改變，這意味著在小行星演化的關(guān)鍵階段，這些區(qū)域保持著相對干燥的狀態(tài)。

綜上，這些界限清晰的區(qū)域共存，證明水曾沿特定通道流經(jīng)貝努小行星，改造了部分區(qū)域，同時保留了其他區(qū)域中更易被破壞的化合物。

總體而言，這一發(fā)現(xiàn)是人類理解新生太陽周邊小行星形成過程的重要突破。研究人員計劃開展進一步分析，并與日本“隼鳥 2 號”任務(wù)帶回的龍宮小行星樣本對比，以期更詳盡地還原貝努的演化歷程。這也將為揭秘塑造早期太陽系的地質(zhì)過程，以及地球的起源提供全新視角。

參考資料：

• https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2601891123