2023-03-24 06:35

天文学家发现未知类别的富水小行星

这些小行星位于火星和木星之间的小行星带,富含水。

小行星被认为起源于我们太阳系的边缘。

在新的红外测量的帮助下,天文学家取得了突破性的发现。一组国际研究人员,包括来自海德堡大学的地球科学家,已经确定了以前未知的一类小行星。通过使用红外光谱,科学家们能够描述这些小天体的特征。

这些新发现的小行星位于火星和木星之间的小行星带,与矮行星谷神星相似,都富含水。计算机模拟表明,由于太阳系外部复杂的动力学过程,这些小行星在形成后不久就被移动到小行星带的当前位置。

矮行星谷神星的赤道直径约为900公里,是火星和木星之间小行星带中最大的天体。许多其他的小行星也在这个区域运行。“这些是45亿年前我们太阳系的行星被创造出来的建筑材料的遗迹。在这些小天体及其碎片中,我们发现了许多直接指向行星形成过程的遗迹,”海德堡大学地球科学研究所的Mario Trieloff教授解释道。目前的研究表明,小天体起源于早期太阳系的所有区域。

特里洛夫教授是地球与宇宙化学研究小组的负责人,他说,通过来自外太阳系的小天体,水可能以小行星的形式到达仍在生长的地球,因为太阳系内部行星的组成部分往往是干旱的。

新的红外光谱由Driss Takir博士在美国夏威夷莫纳克亚天文台的NASA红外望远镜设备中测量。“天文测量允许识别直径小至100公里的类似谷神星的小行星,目前位于火星和木星之间靠近谷神星轨道的狭窄区域,”美国宇航局约翰逊航天中心的天体物理学家、该研究的主要作者塔克尔博士解释说。

同时,红外光谱支持关于尸体化学和矿物学组成的结论。就像谷神星一样,在被发现的小行星表面也有矿物质,它们起源于与液态水的相互作用。

这些小天体都是多孔的。高孔隙率是矮行星谷神星的另一个共同特征,这表明岩石材料仍然相当原始。“小行星形成后不久,温度还不够高,无法将它们转变成致密的岩石结构;它们保持着远离太阳的外层冰行星典型的多孔和原始特征,”特里洛夫教授团队成员Wladimir Neumann博士解释道。他负责小天体热发展的计算机建模。

这些类似谷神星的物体的性质,以及它们在外小行星带相对狭窄的区域的存在,表明这些物体最初是在太阳系边缘的寒冷地区形成的。木星和土星等大行星轨道上的引力破坏——或“巨行星不稳定性”——改变了这些小行星的轨道,使得这些物体“植入”了今天的小行星带。研究人员通过对早期太阳系轨迹发展的数值计算证明了这一点。

参考资料:Driss Takir, Wladimir Neumann, Sean N. Raymond, Joshua P. Emery和Mario Trieloff,“谷神星类小行星的晚期吸加及其植入外主带”,2023年2月20日,《自然天文学》。DOI: 10.1038 / s41550 - 023 - 01898 - x

来自法国和美国的科学家为这项研究做出了贡献,该研究由德国研究基金会和克劳斯·奇拉基金会资助。