NASA观察发现小行星会被太阳提前老化 令天文学家感到惊讶

2022年9月15日08:47:29NASA观察发现小行星会被太阳提前老化 令天文学家感到惊讶已关闭评论


    最近,来自美国宇航局OSIRIS-REx任务的科学家们发现,小行星上的表面再生远比地球上要快。通过分析OSIRIS-REx航天器拍摄的小行星Bennu上岩石断裂的高分辨率图像,研究人员发现,太阳的热量使Bennu上的岩石断裂只需1万到10万年。利用这些知识,科学家们将能够更好地预测像Bennu这样的小行星上的巨石碎裂成更小的碎片所需的时间,其中一些可能会喷射到太空,而另一些则可能留在小行星的表面。
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    虽然几万年听起来可能相当缓慢,"我们认为小行星的表面再生需要几百万年,"法国尼斯蓝色海岸大学、国家科学研究中心、蓝色海岸天文台、拉格朗日实验室的高级科学家Marco Delbo说,他是2022年6月发表在《自然地球科学》杂志上的一篇论文的主要作者。"我们惊讶地发现,从地质学角度讲,小行星上的老化和风化过程发生得如此之快。"
    尽管山崩、火山和地震可能会突然改变地球的表面,但大多数变化是逐渐发生的。在数百万年里,水、风和温度的变化慢慢地侵蚀岩石,形成新的表面。例如,如果你徒步进入大峡谷,你会看到明显的岩石层;顶部的岩石层往往是最年轻的岩石,年龄约为2.7亿年,而峡谷底部的岩石层是最古老的,年龄约为18亿年。根据美国国家公园管理局的资料,科罗拉多河在大峡谷中凿开岩石已有500万至600万年。
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    美国宇航局OSIRIS-REx航天器上的PolyCam提供了小行星Bennu表面的高分辨率、类似显微镜的图像。这使研究人员有可能绘制出1500多条岩石裂缝。资料来源:NASA/Goddard/亚利桑那大学
    小行星Bennu上快速的温度变化产生了内部压力,使岩石断裂和破裂,类似于冷玻璃在热水下破裂的情况。在Bennu上,太阳每4.3小时升起一次。在赤道上,白天的最高温度可以达到近260华氏度(约127摄氏度),而夜间的最低温度则骤降至近零下10华氏度(约零下23摄氏度)。
    OSIRIS-REx的科学家们在对该小行星进行首次勘测的航天器图像中发现了岩石的裂缝。所有的裂缝似乎都指向同一个方向,"这是一个明显的标志,表明白天和黑夜之间的温度冲击可能是其原因,"Delbo说。
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    断裂处以红色突出显示
    Delbo和他的同事用手测量了OSIRIS-REx图像中1500多条断裂的长度和角度:有些比网球拍还短,有些比网球场还长。他们发现这些断裂主要是在西北-东南方向对齐,表明它们是由太阳造成的,这里显示太阳是改变Bennu景观的主要力量。
    "我们惊讶地了解到,从地质学角度来说,小行星上的老化和风化过程发生得如此之快。如果滑坡或撞击移动巨石的速度比巨石开裂的速度快,那么裂缝就会随机指向,"Delbo说。
    研究小组使用一个计算机模型和他们的断裂测量结果,计算出热裂缝传播和分裂岩石的1万至10万年的时间框架。
    蔚蓝海岸大学、法国国家科学研究中心、蔚蓝海岸天文台、法国索菲亚-安提波利斯Géoazur、法国瓦尔邦的论文共同作者Christophe Matonti说:"Bennu上的热裂缝与我们在地球和火星上发现的热裂缝在形成方式上相当类似。令人着迷的是,在非常'奇特'的物理条件下[低重力、无大气层],甚至与火星相比,它们也能存在,而且是相似的。"
    位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的OSIRIS-REx项目科学家Jason Dworkin说:"Bennu的地形很年轻,但小行星上的岩石仍有数十亿年的历史,拥有关于太阳系起始的宝贵信息。"
    OSIRIS-REx(起源、光谱解释、资源识别、安全-岩石探测器)将于2023年9月24日从Bennu返回地球。当我们能够直接研究样本时,我们将能够了解有关表面年龄的更多细节。