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龙宫小行星帮助日本科学家解开地球上生命起源的谜团

时间:2023-02-04 14:39 来源:海房之家

2022年10月,立命馆大学教授土山明(中)和其他人在兵库县小尾市的SPring-8同步辐射设施中观察小行星龙宫的样本数据。(共同社)

东京(共同社)——科学家们认为,在日本太空探测器收集的小行星样本中发现的微量水可能为地球生命起源提供线索。

2022年10月,立命馆大学教授土山明站在兵库县小约的SPring-8同步辐射设施内。(共同社)

自隼鸟2号于2020年12月带着龙宫小行星的样本返回以来,已经有了一些重要的发现——最值得注意的是,分析证实了小行星上存在被视为生命组成部分的物质,如液态水和有机物。

SPring-8是位于日本西部兵库县Sayo的大型同步辐射设施,它解开了隐藏在微小样本中的谜团,立命馆大学(Ritsumeikan University)的一组研究人员和其他研究人员能够观察到这些样本。

龙宫围绕太阳运行,位于地球和火星之间,据估计直径约900米,据信含有近46亿年前太阳系形成时的原始物质残留物。

2014年12月发射的隼鸟2号在2019年几个月的时间里两次着陆,从小行星上回收了5.4克表面物质和地下灰尘。在6年的旅程中,它总共飞行了52.4亿公里。

样本分析的主要目的是确定生命所必需的水和氨基酸是否存在。此次发现了20多种氨基酸,在之前的分析中也发现了水的踪迹,但特别令人感兴趣的是,这次以液体形式发现了水。

这些发现证实了地球上的生命起源于外太空的理论。一些研究人员认为,小行星等天体及其碎片落向地球,带来了水和生命。

立命馆大学(Ritsumeikan University)教授土山明(Akira Tsuchiyama)领导的团队承担了使用SPring-8检测样本的任务,该样本直径不到1毫米。SPring-8的特点是一个巨大的圆形装置,直径约500米,周长约1.5公里。

土山说:“我们有时骑自行车在工厂周围走动。”当暴露在强光下时,物质的结构可以被观察到原子和分子水平,最重要的是,样品本身在这个过程中完全没有损坏。

在SPring-8的各种设备中,这次使用了x射线CT。用于分析水的设备可以分辨出百万分之一米。他说:“我们首先检查了3D结构,以发现有趣的东西潜伏在哪里。”

样品被放置在一个平台上,并在被光束照射时旋转。在拍摄了大约30分钟的照片并分析了内部结构后,在一种名为磁黄铁矿的矿物晶体中发现了一种液体。

晶体部分被美国宇航局切割下来并进行分析。对冰冻液体的化学分析表明,它确实是水。

该团队还在研究一种精度稍低但可以观测更大范围的设备。为了了解Ryugu的整体结构,特别要注意样品的密度。

土山说,通过了解物质的密度,他们可以在一定程度上确定天体是如何形成的,以及它们后来是如何演变的。重量和体积必须通过测量来评估密度,但使用常规方法很难测量微小样品的体积。

然而,通过使用同步辐射,可以从图像中确定体积。相对较大的样品可以称重,从而给出准确的密度。

龙宫的水被比作温泉:它像碳酸泉水一样含有二氧化碳。它曾经以什么形式存在于天体中是未来研究的一个大问题。此外,美国从另一颗小行星上收集的样本也可能被SPring-8用于分析水的存在和性质。

土山说:“我们希望将这与其他天体的水的研究联系起来。”