导读 小行星龙宫可能并没有像之前假设的那样从其起源地飞到其当前的近地轨道那么远。《科学进展》杂志发表的新研究表明，龙宫是在木星附近形成的...

小行星龙宫可能并没有像之前假设的那样从其起源地飞到其当前的近地轨道那么远。《科学进展》杂志发表的新研究表明，龙宫是在木星附近形成的。

早先的研究指出，陨石的起源位于土星轨道之外。四年前，日本的隼鸟2号太空探测器将龙宫陨石样本带回地球。德国马克斯·普朗克太阳系研究所(MPS)领导的研究人员现在比较了这些样本以及典型的富碳陨石中发现了哪些类型的镍。

研究结果与之前关于这些天体的诞生地的观点不同：不同的富含碳的小行星可能形成于木星附近的同一区域——尽管部分过程不同，且相隔约两百万年。

自2020年12月小行星龙宫的样本被带回地球以来，这几克物质经历了不少考验。在日本进行初步检查后，一些细小的墨黑色颗粒被送往世界各地的研究机构。

在那里，研究人员对样本进行了测量、称重、化学分析，并对其进行了红外线、X射线和同步辐射等处理。在MPS，研究人员检查了样本中某些金属同位素的比例，就像本研究中的情况一样。科学家将同位素称为同一元素的不同变体，只是原子核中的中子数量不同。这类调查有助于了解龙宫是在太阳系的哪个地方形成的。

龙宫号穿越太阳系的旅程

龙宫是一颗近地小行星。其绕太阳运行的轨道与地球轨道相交(没有碰撞风险)。然而，研究人员推测，与其他近地小行星一样，龙宫并非来自太阳系内部，而是从位于火星和木星轨道之间的小行星带来到太阳系内部。小行星带群的实际诞生地可能距离太阳更远，位于木星轨道之外。

龙宫的“家族关系”有助于阐明其起源和进一步的演化。龙宫与著名陨石类别的代表有多相似?这些是从太空飞向地球的小行星碎片。

近年来的调查结果令人吃惊：龙宫陨石符合预期，属于富含碳的陨石大家族——碳质球粒陨石。然而，对其成分的详细研究将其归类为一个罕见的群体：所谓的CI球粒陨石。这些陨石也被称为伊武纳型球粒陨石，以其最著名的代表发现地坦桑尼亚命名。

除了伊武纳陨石本身，迄今为止只发现了另外8个这种奇异的样本。由于它们的化学成分与太阳相似，因此它们被认为是形成于太阳系最外层边缘的特别原始的物质。

“到目前为止，我们假设龙宫的起源地也在土星轨道之外，”MPS科学家TimoHopp博士解释说，他是这项研究的共同作者，他已经领导了对龙宫同位素组成的早期研究。

哥廷根科学家的最新分析现在描绘了一幅不同的图景。该团队首次研究了小行星龙宫的四个样本和六个碳质球粒陨石样本中的镍同位素比率。结果证实了龙宫和CI球粒陨石之间的密切关系。然而，太阳系边缘共同诞生地的想法已不再令人信服。

缺少的成分

发生了什么?到目前为止，研究人员已经将碳质球粒陨石理解为三种“成分”的混合物，甚至可以用肉眼在横截面上看到。嵌入细粒岩石中的圆形、毫米大小的包裹体以及更小、形状不规则的包裹体紧密地堆积在一起。不规则的包裹体是曾经绕太阳运行的热气盘中凝结成固体团块的第一种物质。富含硅酸盐的圆形球粒后来形成。

到目前为止，研究人员将CI球粒陨石与其他碳质球粒陨石组之间的同位素组成差异归因于这三种成分的不同混合比例。例如，CI球粒陨石主要由细粒岩石组成，而它们的同类陨石的内含物明显更丰富。然而，正如该团队在当前出版物中所描述的那样，镍测量结果并不符合这一方案。

研究人员的计算结果显示，他们的测量结果只能用第四种成分来解释：微小的铁镍颗粒，这些颗粒也一定是在小行星形成过程中积累起来的。对于龙宫和CI球粒陨石来说，这个过程一定特别有效。

“一方面，龙宫陨石和CI球粒陨石的形成过程肯定与其他组碳质球粒陨石的形成过程完全不同，”新研究的第一作者、MPS的弗里多林·斯皮策(FridolinSpitzer)总结了基本思想。

据研究人员介绍，第一批碳质球粒陨石开始形成于太阳系形成后约200万年。在年轻太阳引力的吸引下，尘埃和第一批固体团块从气体和尘埃盘的外缘进入太阳系内部，但在途中遇到了一个障碍：新形成的木星。

在木星轨道外，较重和较大的团块会不断堆积，并因此长成含有许多内含物的碳质球粒陨石。在这一发展过程的末期，大约两百万年后，另一个过程占了上风：在太阳的影响下，原始气体逐渐在木星轨道外蒸发，导致主要由尘埃和铁镍颗粒组成的堆积物。这导致了CI球粒陨石的诞生。

“结果让我们非常惊讶。我们不得不彻底重新思考——不仅是对龙宫陨石，而且对整个CI球粒陨石群，”MPS的ChristophBurkhard博士说。

CI球粒陨石不再是来自太阳系最外层的其他碳质球粒陨石的遥远的、有些奇特的亲戚，而是可能在同一区域形成的年轻的兄弟姐妹，但经历了不同的过程，而且形成得更晚。

“当前的研究表明，实验室研究对于破译太阳系的形成历史至关重要，”马普学会行星科学系主任、该研究的共同作者托尔斯滕·克莱恩(ThorstenKleine)教授说道。