解密小行星本努塵埃中的十億年秘密
研究人員正透過分析小行星本努(Bennu)的樣本,揭開我們太陽系的秘密。這些樣本是迄今收集到的最原始樣本之一。這些碎片可追溯到45億年前,並含有鹽類,包括岩鹽(即常見的食鹽),這表明該小行星過去曾存在鹹水環境。眾所周知,這樣的條件有利於有機分子的發展,讓我們得以一窺可能影響生命起源的化學過程。
科廷大學(Curtin University)的研究人員透過研究這些保存最完好的小行星樣本,得以一窺太陽系的早期歷史。他們的發現可能會大幅提升我們對行星形成和生命起源的理解。
科廷大學地球與行星科學學院的科學家們是全球首批獲選分析美國國家航空暨太空總署(NASA)「源光譜解釋資源識別安全–Regolith探測器」(OSIRIS - REx)任務取回樣本的團隊之一。這項歷時七年的任務旨在從古老的小行星本努收集物質。
據信,本努是由一個45億年前的母天體的碎石碎片組成。這個原始天體所含的物質可能形成於土星之外,它在很久以前與另一個天體的碰撞中被摧毀。
OSIRIS - REx研究團隊在樣本中鑑定出一系列鹽類,包括碳酸鈉、磷酸鹽、硫酸鹽和氯化物。副教授尼克・蒂姆斯(Nick Timms)將這些鹽類的發現描述為太空研究的重大突破。蒂姆斯副教授表示:「我們很驚訝能鑑定出岩鹽礦物,也就是氯化鈉,這和你可能撒在薯片上的鹽完全一樣。我們發現的礦物是由鹹水蒸發形成的,有點像我們在澳洲和世界各地鹽湖中形成的鹽礦沉積物。透過與地球上鹽湖的礦物序列進行比較,我們可以開始想像小行星本努的母天體是什麼樣子,從而深入了解古代宇宙的水活動。」
眾所周知,蒸發鹽礦物和鹹水有助於地球上有機分子的發展。蒂姆斯副教授說:「本努母天體上富含碳的鹹水環境可能適合組成生命的基本構件。」
這項新發現的關鍵在於樣本的原始狀態。許多存在的鹽類在暴露於大氣中時會迅速分解,然而,OSIRIS - REx任務收集的樣本在抵達地球後被密封並用氮氣淨化,以防止污染。
由於全球知名的約翰・德拉特中心(John de Laeter Centre)擁有世界領先的專業知識和設施,NASA選擇科廷大學對這些樣本進行早期分析。這些樣本是有史以來從月球以外的天體取回的最大量樣本。中心主任副教授威爾・里卡德(Will Rickard)表示,該中心擁有價值超過5000萬美元的先進分析儀器。里卡德副教授說:「該中心是世界上少數能夠驗證這些鹽類是否確實來自外星,還是受到地球元素污染的地方之一。我們在科廷大學的專用設施使我們能夠保持樣本的原始狀態,這意味著當我們發現這些鹽類是外星的且未經改變時,我們知道這是一項重要的發現,因為這些樣本保存了太陽系一些早期現象的證據。」
小行星本努返回樣本的研究結果可能會讓研究人員深入了解我們太陽系中遙遠冰體天體上發生的情況,例如土星的衛星恩塞拉都斯(Enceladus)和小行星帶中的矮行星穀神星(Ceres)。蒂姆斯副教授說:「恩塞拉都斯和穀神星都有地下鹹水海洋。即使小行星本努沒有生命,但問題是其他冰體天體是否可能孕育生命呢?」
延伸閱讀:參考文獻:T. J. McCoy、S. S. Russell等人於2025年1月29日在《自然》(Nature)期刊發表的〈本努樣本中記錄的古代鹹水蒸發鹽序列〉(An evaporite sequence from ancient brine recorded in Bennu samples),DOI: 10.1038/s41586 - 024 - 08495 - 6。「源光譜解釋資源識別安全–Regolith探測器」(OSIRIS - REx)是NASA的一項太空任務,旨在研究近地小行星本努並取回樣本。該太空船於2016年發射,2018年抵達本努,對其表面進行繪圖並選擇樣本收集地點。2020年,OSIRIS - REx成功使用觸碰即走的方式收集了表層物質樣本。該任務於2023年9月將樣本送回地球,為科學家提供了來自太陽系早期小行星的原始物質。對這些樣本的分析旨在揭示行星形成、水和有機分子的起源,以及小行星攜帶生命基本構件的可能性。在交付樣本後,OSIRIS - REx繼續其旅程,現在以新名稱OSIRIS - APEX展開探索另一顆小行星阿波菲斯(Apophis)的擴展任務。