好好学习,天天向上,一流范文网欢迎您!
当前位置: >> 体会 >> 教学心得 内容页

太阳系中的岩石天体物质样本是如何形成的?

科学家认为,某些分子成分对生命至关重要,水和碳等关键有机化合物就是明显的例子。 了解太阳系诞生时涉及水的化学反应,为了解有机化合物如何通过水的作用演化成日益复杂的大分子提供了重要的见解。 然而,为了进行此类研究,研究人员需要来自太空的天体物质样本。

每天,有 50 至 150 颗重量超过 10 克的陨石撞击地球表面。 这些微小的岩石可能蕴藏着有关太阳系演化的化学线索。 但一旦它们进入地球大气层,特别是撞击地表后,岩石就会受到污染——它们最初携带的线索就会被改变或抹掉。

因此,如果我们想要真正了解太阳系诞生时存在的地外水和有机物的真实本质和演化,就必须能够直接分析原始天体物质。 只有这些样品才能保留材料的物理、化学、有机等性能。 特征的固有状态。 尽管近年来一些研究在小行星和其他天体上发现了水和有机物,但科学家仍然缺乏直接证据来证明有机物如何以及何时在太阳系中出现的岩石天体上形成。

最近,一个国际科学家小组通过分析从一颗名为 Itokawa 25143 的岩石小行星带回地球的尘埃颗粒,发现 Itokawa 25143 表面出现了水和有机物。这是证明 Itokawa 25143 上存在有机物的第一个直接证据。一颗小行星。 研究人员在《科学报告》上发表了研究结果。

小行星水_行星上的水_小行星发现水迹象

2003年,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的隼鸟号飞往近地小行星糸川,目的是从小行星收集尘埃样本。 经过两年的飞行,隼鸟号于2005年在近地轨道“拦截”了系川号,它在系川上空约20公里的位置进行了为期六周的远程观测。

随后,隼鸟号潜入小行星表面小行星发现水迹象,成功“猎杀”了小行星上的尘埃。 2010年小行星发现水迹象,隼鸟号安全返回地球,携带着数千颗珍贵的、未受污染的地外尘埃颗粒。 到 2012 年,这些粒子已被精心分发给世界各地的科学家。 这些颗粒的直径范围为10至200微米,大多数在50微米以内。

小行星发现水迹象_行星上的水_小行星水

分析如此微小的颗粒并非易事,需要非常精细的操作。 研究人员需要借用针尖来拾取它们,而颗粒只能通过静电附着在针上,而轻轻的呼吸就可以轻松地将它们永远吹走。 此外,研究人员必须确保这些粒子在研究过程中不被地球污染。

小行星水_小行星发现水迹象_行星上的水

一小块小行星尘埃只能通过玻璃针的操作来分析。 | 图片来源:ISAS JAXA

在过去的一些研究中,不同的科研团队分析了不到10个糸川颗粒的有机物。 从这些分析中,研究人员发现了水和有机物。 然而,他们无法确定有机物和水的确切来源。 它们与陆地岩石中发现的有机物和水没有区别。

小行星发现水迹象_行星上的水_小行星水

新研究所分析的粒子有所不同。 它酷似南美洲,被科学家称为“亚马逊”。 研究人员发现亚马逊河流域含有有机物,并通过同位素分析证实这些物质来自外星。

行星上的水_小行星发现水迹象_小行星水

研究人员认为,亚马逊地区的有机物有两个可能的来源:糸川地区产生(内源来源); 或在其他地方产生,然后运输到糸川地表(外源)。 他们在亚马逊发现了未经加热的原始有机物,以及必须加热至 600°C 才能生产的石墨化有机物。 两种生物之间的距离只有10微米。 各种迹象表明,糸川星在被灾难性地粉碎成碎片之前,一定属于一颗直径至少有 40 公里的较大小行星。 这颗较大小行星的一些碎片重新结合形成了To Itokawa。

加热的有机物质来自较大小行星的炽热内部,而未加热的有机物质后来被落在丝川上的碳质陨石或太空尘埃留下。 糸川上的水也发生了同样的情况:它在加热过程中流失,然后在加热消退后从外部水重新水化。

这些发现清楚地表明,糸川星以及太阳系中的许多其他小行星可以在不同条件下、历经数亿年以不同方式演化出水和有机物。 有了这些信息,科学家们就可以推测在地球上出现生命之前的很长一段时间内,地球表面的化学成分是如何演变的。 到那时,科学家可能会意识到,我们的地球,这个宇宙中孕育智慧生命的星球,是类似天体相互作用的结果。