太阳系是一个拥挤的地方。地球可能是唯一有生命的行星,但许多星球上都有机器人——探测器、着陆器和轨道器,它们为天文学家收集数据。小行星(162173)龙宫 去年夏天加入了它们,并一直接待着日本航天器 隼鸟2号。该任务 已经 收集了 大量的 有价值的数据。
现在,根据周四在《科学》杂志上发表的一篇报道 ,我们获得了更多关于菱形龙宫的信息。隼鸟2号的移动小行星表面探测器(MASCOT)着陆器于 去年10月着陆,一路上拍摄了几张照片。一个国际科学家团队对这些照片进行了分析,以获得对这个古老世界的新的见解,帮助他们理解它过去的剧烈事件,甚至还能了解到一些关于古代太阳系的信息。
岩石着陆
MASCOT着陆龙宫的过程出乎意料地低技术含量:已在轨的隼鸟2号只是“松开”了着陆器,让它自由落体到表面。这个坚固的设备,装有相机(名为MASCam)和其他仪器,缓慢地翻滚下降,自由落体约134英尺,持续约6分钟,然后“砰”地一声着陆。它又反弹了56英尺,最后才静止下来。
这一切都是有计划的。德国航空航天中心为MASCOT设计了这种崎岖的旅程,它全程都在拍摄照片。着陆器还带有一个旋转的重物,可以重新定向甚至移动这个小巧的飞行器,使其能够从不同地点收集数据。多亏了经过验证的闪光摄影技术,这台机器甚至可以在黑暗中拍照。经过17多个小时,以及几次短暂的跳跃,MASCOT的电池耗尽,任务的这一部分就完成了。

这张照片显示,正如预期的那样,MASCOT在龙宫上发生了湍流运动,发生了翻滚和滚动。照片显示了一个巨大的巨石,占据了图像的东侧(右侧),长度有几十米。(图片来源:Jaumann et al. 2019, Science)
Jaumann et al. 2019, Science
现在,研究人员已经结合分析了这些照片——以及隼鸟2号的数据——来仔细重建MASCOT在龙宫表面上方和沿面的旅程,使他们能够将小行星表面的近距离照片置于背景中。
作者写道:“MASCam相机在下降和弹跳过程中拍摄的图像显示,表面覆盖着不同岩性的岩石和巨石。”“岩石要么呈亮色,表面光滑,边缘锐利;要么呈暗色,表面呈花椰菜状,易碎。”这两种岩石在MASCam拍摄的所有区域都有大致均匀的分布。
这些图像还显示,明显缺乏较小的岩石,如尘埃或沙子。龙宫基本上就是一堆岩石和巨石,表面上没有任何更小的物质。
龙宫研究
这些发现很有启发性。岩石的两极分化支持了 之前关于龙宫有过剧烈诞生过程的 想法。作者们推测,也许这个小行星是由两个母体相撞产生的,这解释了到处散布的两种岩石材料。或者,它可能是一个内部温度和压力条件差异极大的单一母体形成的,导致了“灾难性的解体和再分布,也产生了两种材料。”

这张照片拍摄于第一次接触地面后不久,距离龙宫表面只有几米。与高海拔处的图像一样,即使在表面附近,也看不到任何细小的物质,即风化层。(图片来源:Jaumann et al. 2019, Science)
Jaumann et al. 2019, Science
对这些岩石成分的研究也揭示了小的明亮“夹杂物”,这在人们认为是来自小行星的陨石中很常见。由于水环境往往会破坏夹杂物,因此它们在龙宫上的存在表明,这个小行星的过去可能比较干燥。
最后,还有缺乏细小物质的问题。太空中的简单摩擦和其他力量应该会产生这样的小颗粒,所以它们的缺失表明存在某种过程在清除它们——但作者们不确定那可能是什么。“尘埃的缺失很难解释,”他们写道。
龙宫是一颗 近地小行星,这意味着它的轨道会经过我们行星的附近。我们对它的构成以及它表面发生的事情了解得越多,我们就越能为应对其他 成千上万颗近地小行星之一可能危险地靠近我们做好准备。小行星也是保存得相当完好的,因为在太空中很少有什么能侵蚀它们。因此,通过研究它们,天文学家也在研究太阳系早期,也就是大多数小行星形成时期的条件。














