凤凰号火星车在火星上发现了水的痕迹
对于人类来说，小行星有着神秘的魅力。
近日，中国科学院紫金山天文台研究员季江辉及其合作者研究团队发现，R型主带小行星（349）Dembowska中可能存在水冰。 水冰是可能的，这意味着什么？ 如何推断小行星上是否存在水冰？
解开地球奥秘的重要钥匙
至此，人类发射的行星探测器已经绘制出了太阳系水的分布图。
木星的卫星欧罗巴是一个冰冷的世界，天文学家认为它被水冰覆盖，并且其表面下可能有液态海洋。 土星的卫星土卫二表面有间歇泉，冰火山喷发大量水蒸气。
“凤凰号火星探测器发现火星地下有冰，虽然这些水不能满足我们的日常需求，但它揭示了行星和卫星的演化历史，提醒我们地球以外存在生命的可能性。”季江辉告诉记者科技日报记者。
季江辉进一步解释说，水是一种非常宝贵的资源。 如果小行星上有水，就意味着未来可以获取这些太空资源，然后用于探索太阳系的过程中。
与此同时，人们对地球上水的来源也存在诸多疑问。 科学家曾经认为，地球上的部分水来自太阳系外的彗星。 但今天，这种观点受到了质疑。 对小行星水冰的研究可能是解决这个问题的途径之一。
近年来，NASA在火星探索领域取得了令人瞩目的成就，火星更是抢尽了风头，尤其是与水相关的探索进展。 这给人一种感觉，水在太阳系乃至整个宇宙中都是一种非常稀有的东西。
“事实上，水是整个太阳系中常见的物质，尤其是在太阳系外围的天体中，大面积的存在着水。在太阳系的天体中，除了土星和木星，小行星上也分布着大量的水。” 季江辉表示，小行星带天体、木星的几颗卫星、土星环和土星卫星，甚至更遥远的柯伊伯带天体都存在大量的水冰。 如果这些水均匀分布在太阳周围、公转天体上，那么整个太阳系的含水量也不低。
表面物理特征也是有效线索
科学家可以通过天文观测或太空探索找到小行星上存在水冰的直接证据。 除此之外，还有哪些其他方法来检测水冰？
“也可以通过研究小行星表面的基本物理特征来理解。” 季江辉说道。
例如，(349)Dembowska小行星是一颗R型主带小行星小行星发现水迹象，直径约156公里。
“它非常明亮，自转周期为4.7小时，自转轴与轨道面的夹角很小；它的近红外反射光谱与灶神星非常相似，因此有融化和分化的历史可能已经发生过；它的轨道接近太阳系的‘雪线’，是水开始凝固的地方，所以可能存在水冰。”季江辉说。
不过，到目前为止，人们对于这颗小行星的基本物理信息仍然不太确定。 因此，这颗小行星引起了国际天文研究机构的关注。
紫金山天文台行星科学团队建立了小行星的热物理模型，并根据其热物理特征分析了其含水量。
在前期工作中，季江辉课题组对近地小行星（101955）贝努进行了研究。 美国小行星采样返回探测任务OSIRIS-REx将于2018年访问该小行星，收集小行星样本并于2023年返回地球。季江辉的工作表明，该小行星的大部分表面可能被土壤覆盖。 这一结果很大程度上支持了OSIRIS-REx任务采样机制的可行性。
在对登博斯卡小行星的研究中小行星发现水迹象，季江辉研究团队根据国际空间红外卫星的探测数据和地面实测热红外数据，获得了登博斯卡表面的热惯量、粗糙度、反照率等基本热物理信息基于斯巴鲁望远镜，模拟了登博斯卡在轨道上任意时刻的地表和次表层温度环境。
研究人员发现，登博斯卡表面南北两极的温度变化很大，并呈现出明显的季节变化。 赤道地区的气温变化较小，而且气温升高的时间较长，因此水冰不太可能保留在地表。 但登博斯卡北部和南部地下30至50厘米以下，温度可以维持在较低水平，水冰可以稳定存在。
在未来的研究工作中，季江辉的研究团队将继续揭示其他小行星含有水冰的可能性。