南京专家研究近地小行星获新突破
对探索近地小行星起源演化意义深远
新华报业网讯 记者22日获悉,最新一期《英国皇家天文学会月刊》在线发表了中科院南京紫金山天文台专家关于近地小行星表面热物理性质的研究成果,揭示了小行星表面热惯量与表壤颗粒尺寸等重要物理信息,对深入了解近地小行星轨道漂移与起源演化具有重要意义。
“小行星绝大多数分布于火星和木星轨道之间的主带区域。小行星上可能蕴含了地球生命和水体起源的重要线索,同时也蕴藏着太阳系形成初期的原始信息,因而具有重要的科学研究价值。”紫金山天文台季江徽研究员介绍说,另外有一些小行星(近地天体)轨道与地球轨道很接近或相交,存在与地球相撞的可能,因此对地球与人类的安全构成了潜在的危险。因此,国际上航天大国也纷纷将近地小行星作为深空探测的热点,如我国嫦娥二号探测Toutatis小行星、日本隼鸟号探测Itokawa小行星、美国尼尔号探测Eros小行星等,期望通过近距离空间探测来细致了解其物理特性、内部结构与组成成分等,将来面临危险时方能采取合理的减缓措施。
此次紫台专家着重研究的近地小行星Bennu(贝努),最早发现于1999年9月11日,是一颗阿波罗型近地小行星,保存着太阳系形成初期的原初物质。由于其轨道与地球轨道很接近,具有很高的撞击地球危险性。此外,这颗小行星具有明显的轨道漂移效应,这种效应会逐渐改变其轨道,结果很可能与地球发生碰撞。因此该小行星备受国际上天文研究机构关注。美国国家航空航天局将在2016年末发射探测器对贝努开展全面科学勘察,并带回大约60克的样品返回地球进行深入研究,以探索早期太阳系的组成,在地球上形成生命的有机物和水的来源,以及更好地预测对地球有碰撞威胁的小行星的轨道。
紫台行星科学研究团队基于目前国际上先进的小行星热物理模型和贝努最新的三维形状模型,利用空间望远镜和地面望远镜的多组热红外观测数据,首次得到贝努的热惯量。“热惯量”是描述小行星表面热状态和物质颗粒状态的重要物理量。这些结果不仅为更准确研究小行星贝努的轨道漂移提供了科学依据,更为美国国家航空航天局探测任务提供重要的科学参考。
紫台研究人员根据推算的表面热惯量值与其表面温度分布,进一步推断该小行星表面可能大部分区域为表壤所覆盖,但可能存在少量的岩石。这些研究成果,很大程度上支持了美国国家航空航天局采样机制的可行性。更重要的是,这些研究方法将来可应用于我国未来的小行星深空探测任务,不仅能提供探测目标小行星的表面反照率、粗糙度及热惯量等关键科学参数,还对认知深空探测器的临近辐射环境和附着与采样环境、为科学载荷的设计与研制等提供重要的工程应用价值。
该项研究得到了中国科学院行星科学重点实验室、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目资助。新华报业全媒体记者 吴红梅
编辑: 王高峰、王瑶