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小行星上 發現冰與有機物質的蹤跡

 2010-05-08 21:32 桌面版 简体 打賞 0
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約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)天文學家Andrew Rivkin等人首度小行星表面直接偵測到水冰和有機物質等物質,認為或許地球上的生命不僅是來自彗星,小行星很可能也有所貢獻,也促使天文學家重新思考現有的太陽系演化模型。

長久以來,天文學家一直認為位在火星與木星之間的主帶小行星,因比較接近太陽,所以表面應該不可能存在水冰。而彗星則通常位在海王星軌道以外之處,離太陽比較遠,所以富含水冰成分,並在接近太陽時,受太陽光熱影響、蒸發成氣體而形成彗發和彗尾。但2006年時,天文學家發現主帶小行星中,有一顆小行星居然有彗尾特徵,現天文學家另將之歸類為「主帶彗星(main-belt comets)」;這使得前述想法開始受到質疑與挑戰。

Rivkin等人利用位在夏威夷的紅外望遠鏡觀察第24號小行星「司理星 (Themis)」,它是2006年發現的兩顆彗狀小行星的來源天體。他們在6年內針對司理星共觀測了24次,每次都觀測不同面,結果發現小行星表面有一區的反射光為吸收光譜,顯示此處被水冰覆蓋,此外還出現碳氫化合物、也較是有機物質的光譜特徵。天文學家已經探測過數十顆小行星,這是第一次直接偵測到水冰和有機物質的特徵。

除了Rivkin等人之外,另有一組獨立研究的天文學家Humberto Campins等人,一整晚觀測司理星7小時,這樣就可以隨司理星自轉一週而以各種角度觀測到它所有表面。他們的觀測結果與Rivkin等人相同。這2組天文學家的成果,顯示小行星帶中的確有自由存在的水冰。

司理星距離地球約3AU(相當於4億7900萬公里),對於它表面的冰至今尚未蒸發,天文學家覺得很不可思議。而且這些冰顯然不是只在表面,小行星內部因有表面岩層阻擋,故應該有更多水冰存在,受到其他小天體的撞擊,內部水冰被緩慢翻攪,這才使小行星表面的水冰含量增加。這項發現顯示小行星和彗星應該都是地球上的水和有機物質的來源。

雖然地質化學家認為早期地球處在融熔狀態階段時,若當時有任何有機物質,也可能被破壞分解掉了,所以之後必定要從他處補充新的有機物質。然而,司理星並不是小行星帶中的典型小行星,如同彗星一樣,它很可能是從海王星以外的軌道進入太陽系內側,後來因緣際會下,留在小行星帶中。因此,要確認本次發現是否真的與地球生命起源息息相關,這些天文學家得先確認司理星表面有水冰,究竟是個案,還是小行星普遍的現象。

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