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日本从“龙宫”样本中发现了液态水
杨文凯 (发表日期:2022-10-23 15:39:43 阅读人次:132 回复数:0)
日本的“隼鸟2号”小行星探测器，从茫茫宇宙中的小行星“龙宫”采集了沙粒样本，并顺利带回地球。此后，日本的研究机构和专家学者进行了持续的研究，新发现接二连三。　　2018年6月至2019年11月，“隼鸟2号”访问了距离地球三亿公里、直径约1公里的小行星“龙宫”。期间，它采集了“龙宫”地表和地下的沙子样本，于2020年12月成功带回了约5.4克的黑色砂粒状物质。目前，日本国内有8个团队在详细分析样本。全世界14个国家的109所大学和研究机构的269名研究人员参加了研究项目。　　2022年9月22日，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）和日本东北大学的团队在美国《科学》杂志上发表文章，表明从 “隼鸟2号”采集的小行星“龙宫”的沙粒样本中，检测出碳酸水，确认了龙宫上有液态水。这是在地球以外首次发现水的存在，或有助于解明海洋的起源。　　“龙宫”是一颗碳质小行星（c型小行星），主要由碳组成，也有一些水。研究人员在“龙宫”沙粒样本中发现的硫化铁结晶，黑色小孔内部有碳酸水。地球在诞生后曾被灼热岩浆覆盖，之后如何出现大量的水仍然是一个谜。像龙宫那样的小行星有可能是水的源头。　　东北大学大学院理学研究科中村智树教授认为，小行星上的沙粒是46亿年前太阳系诞生时的化石，通过研究可了解太阳系开始的历史。他介绍称，硫化铁结晶中的碳酸水含有盐和有机物。之前，其他研究团队已确认存在氢和氧结合的羟基状态的水，此次首次确认了有液态水。　　中村教授认为，“龙宫”的沙粒样本中有90%的含水矿物，证明着过去在“龙宫”上存在过大量的水。这样的天体向地球飞来并相撞，可以认为是这些小行星给地球提供了水，也为地球的生命起源准备了条件。研究团队将把检测到的碳酸水和地球上的水进行比较和分析。人们认为，陨石等含有的水可能是地球海洋的起源，本次发现增强了这种可能性。　　据分析，沙粒表面还有硫化铜的层叠状结晶。这种构造若没有丰富的水就无法形成。研究团队认为，龙宫内部可能存在与地球海洋相似的环境，有助于揭开生命起源等世纪大发现。对于龙宫沙粒的分析，显示其中含有被称为“生命之源”的氨基酸等。　　最近，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）、东京大学、九州大学等的团队又宣布，从“隼鸟2号”带回的小行星“龙宫”沙粒样本中检测出了气体，包括稀有气体氦和氖等。他们在10月20日出版的《Science Advances》杂志上，发表了相关论文。　　JAXA等从样本中检测出氩、氪、氙等5种稀有气体，他们在同一天出版的《科学》杂志上发表了另一篇论文，指出这些稀有气体与地球上发现的特殊陨石中检测出的稀有气体特征类似，很可能都保留着太阳系形成时的特征。　　把小行星的气体直接带回地球，在全世界尚属首次。研究人员还从中检测出了氮和氩，不过因与地球的气体特征类似，也可能是返回后混进了地球空气。据称混入量在事先预想的范围内，不会对分析造成影响。　　东京大学教授橘省吾（宇宙化学）等介绍称，稀有气体可能原本包含在沙粒样本中，在样本被运往地球过程从沙粒中分离出来。新检测出的氦和氖，与地球的气体特征不同，可能是被太阳风带到小行星表面。　　研究人员推测，检测出的稀有气体还包含宇宙射线与岩石反应所产生的气体，以及来自太阳系外的气体。　　今年2月，日本学界发现“龙宫”的沙土样本与CI群碳质球粒陨石高度相似，这是太阳系中最原始的物质之一，含有有机物质和水。对“龙宫”样本的研究，增加了碳质球粒陨石来自C型小行星的可能性。　　今年6月，进一步分析发现，沙子中含有20多种与生命活动密切相关的氨基酸。据透露，已经确认含有异亮氨酸、缬氨酸等。此外，还有用于制造胶原蛋白的甘氨酸，以及产生鲜味的谷氨酸等。通过研究，人们对探明地球生命起源充满了期待。　　2022.10