
贝努小行星样本揭秘:45亿年前的太阳系"火与冰"交汇处
美国国家航空航天局(NASA)奥西里斯-REx探测器从小行星贝努带回的样本有了新发现。由苏黎世联邦理工学院同位素地球化学教授玛丽亚·舍恩贝希勒领衔的团队,对其中半克样本展开同位素分析,论文于2026年9月23日发表在《科学进展》上,为贝努45亿年前的形成地点给出了全新答案。
研究团队测定了五份贝努样本中铁、钛、铬三种元素的同位素比例。同位素是同一元素质量略有差异的不同形态,其相对丰度如同物质的"指纹",可以追溯原料的来源。结果显示,铁和钛的同位素在样本中高度均一,铬的变化稍大,研究人员认为后者与母体内部后来的液态水蚀变有关。
最出人意料的是,贝努的同位素特征与日本隼鸟2号探测器取样的龙宫小行星,以及地球上罕见的CI型碳质球粒陨石几乎一致。三者的高度重合说明,它们都来自同一批早期太阳系尘埃,是"同乡",而非此前认为的各自独立形成。
过去不少科学家猜测,这类富含水与有机物的天体诞生于遥远寒冷的外太阳系,甚至与彗星为邻,且形成时间晚于行星。新证据推翻了这一假设:贝努母体的原料并非聚集于外太阳系,而是在年轻太阳周围原行星盘的水冰线附近混合而成,大致相当于今天木星所在的位置。
按研究团队的解释,水冰线是水蒸气遇冷结成冰的温度分界:线内侧炎热如火,线外侧寒冷如冰。内外两侧的细尘在此交汇,冰像胶水一样把细颗粒粘成更大的聚集体;温度变化时冰的蒸发与再凝结还富集了水分。与此同时,木星的引力阻挡了大颗粒向内迁移,使母体原料以细尘为主。舍恩贝希勒称,贝努是一个"混合体",既不像内太阳系,也不完全像外太阳系。
贝努物质富含含水矿物和有机化合物,化学成分接近太阳系最原始的状态。研究人员认为,它可能是人类所能见到的、最接近构成类地行星(包括地球)原始元素配比的物质,对追查地球的水和生命原料从何而来具有重要意义。奥西里斯-REx于2016年9月8日发射,2018年至2021年在贝努附近探测,2023年9月24日把约120克样本送回犹他沙漠,是人类从太空带回的数量最多的一份小行星样本。