在小行星上找水，科学家有高招

对人类来说，小行星有一种神秘的魅力。最近，中国科学院紫金山天文台研究员纪及其合作者的研究小组发现，在R型主带(349)的小行星登博斯卡可能存在水冰。有可能是水冰。这是什么意思？我们如何推断小行星上存在水冰？解决地球之谜的一把重要钥匙到目前为止，人类发射的行星探测器绘制了一张太阳系水分布图。木星的卫星木卫二是一个寒冷的世界。天文学家认为它的表面被水冰覆盖，表面下可能有液体海洋。土星的卫星土卫二表面有间歇泉，大量水蒸气从冰火山喷出。“火星探测器凤凰号在火星下面发现了冰。尽管水不能满足我们的生活需求，但它揭示了行星和卫星的进化史，并提醒我们地球以外存在生命的可能性。”纪告诉《科技日报》记者。纪江蕙进一步解释说，水是一种非常宝贵的资源。如果小行星上有水，这意味着这些空间资源可以在未来获得，然后用于探索太阳系的过程中。同时，人们对地球上的水的起源有许多疑问。科学家们曾经认为，地球上的一部分水来自太阳系以外的彗星。但是今天，这一观点受到了质疑。研究小行星上的水冰可能是解决这个问题的方法之一。近年来，美国国家航空航天局在火星探测领域取得了显著的成就，特别是在与水有关的探测方面，火星获得了极大的普及。这给了人们一种感觉，水在太阳系甚至整个宇宙中都非常稀少。“事实上，水是整个太阳系的一种常见物质，特别是在太阳系以外的天体上，那里有大片水域。除了土星和木星的卫星外，太阳系的天体中还有许多分布在小行星上的水。”纪说，小行星带天体、木星的几个卫星、土星的光环和土星的卫星，甚至更远的柯伊伯带天体都有大量的水冰。如果这些水平分布在围绕太阳旋转的天体上，整个太阳系的含水量就不会低。表面物理特征也是有效的线索。科学家可以通过天文观测或太空探索找到小行星上水冰的直接证据。还有什么其他方法可以用来探测水冰？"也可以通过研究小行星表面的基本物理特征来理解."纪说:例如，(349)登博斯卡小行星，是一颗R型主带小行星，直径约156公里。“它非常明亮，它的旋转周期是4.7小时，旋转轴和轨道平面之间的夹角非常小。它的近红外反射光谱与灶神星的光谱非常相似，所以可能有熔融分异的历史。它的轨道靠近太阳系的雪线，在那里水开始凝固，所以可能会有水冰。纪说:然而，到目前为止，人们仍然不确定这颗小行星的基本物理信息。因此，这颗小行星引起了国际天文研究机构的极大关注。紫金山天文台行星科学小组建立了一个小行星热物理模型，从其热物理特性分析其含水量。在前期工作中，的研究小组研究了近地小行星(101955)。美国小行星采样返回任务奥西里斯-雷克斯将于2018年访问该小行星，并收集小行星样本，以便于2023年返回地球。纪的工作表明，小行星的大部分表面可能被土壤覆盖。这一结果在很大程度上支持了OSRIS-REx任务采样机制的可行性。在对小行星Dembowska的研究中，冀的研究小组根据国际空间红外卫星探测数据和地面斯巴鲁望远镜测得的热红外数据，获得了Dembowska的表面热惯性、粗糙度和反照率等基本热物理信息，并模拟了Dembowska在任何轨道时间的表面和地下温度环境。研究人员发现登博斯卡表面南北两极的温度变化很大，并呈现明显的季节变化。赤道温度变化很小，而且温度长期较高，所以表面不太可能保存水冰。然而，温度可以保持在相对较低的水平，并且在登博夫斯卡的北部和南部地下层中，水冰可以稳定地存在于30至50厘米以下。在未来的研究工作中，冀的研究小组将继续揭示其他小行星含有水冰的可能性。