“隼鸟2号”带回的小行星样本开启了比太阳还古老的“时间胶囊”

太阳系最初基本上是一个巨大的尘埃和气体盘，它们逐渐聚集在一起形成了太阳，然后是行星和卫星。这块“蛋糕的碎屑”以小行星和彗星的形式在太空中漂移，因此，它们基本上是“时间胶囊”，保存着太阳系形成过程中的原始材料。

当它们作为陨石落到地球上时，科学家们可以对它们进行研究，但不幸的是，这些样本会被地球上的过程所污染。最好的样本直接来自于源头，它们被锁在太空中，几十亿年来基本没有变化。而这正是日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）在2014年发射的“隼鸟2号”(Hayabusa2)任务的目标。

“隼鸟2号”在2019年成功地与小行星“龙宫”表面接触，俯冲下来，从表面舀起岩石材料的样本，并在2020年12月将其带回地球。现在，对这个原始样本的首次全面分析已经完成。

科学家们研究了来自“龙宫”的16个颗粒，发现它包含有史以来最古老的物质，其中一些颗粒比太阳还要古老。虽然目前的小行星直径只有大约1公里（0.6英里），但这只是一个母体（小行星）的碎片，它的直径可能有几十公里，在外太阳系形成。

耐人寻味的是，这些材料显示出在遥远的过去曾被水浸泡过的迹象。放射性同位素测定显示，“龙宫”的母体在太阳系诞生几百万年后被水循环改变了。

这项研究的作者Nicolas Dauphas说：“我们必须想象一个漂浮在太空中的冰和尘埃的集合体，当冰被小行星形成时存在的放射性元素衰变产生的核能融化时，它变成了一个巨大的泥球。”

研究人员表示，这些放射性元素会在500万年后全部衰变，小行星再次冻结。另一个天体的撞击抛出了这个小行星的碎片，包括一个成为“龙宫”的碎片。最终，“龙宫”在行星引力的作用下进入内太阳系，在那里它的冰层会被蒸发掉，留下今天看到的干燥的岩石和灰尘球。

科学家们还在样本中检测到原始的有机物质，包括形成蛋白质的氨基酸。这使得生命的成分可以在太空中开始形成，然后再由像“龙宫”这样的小行星运送到地球。这个小行星的潮湿历史也为水可能以同样的方式沉积在这里的假设提供了证据。

尽管这项分析很有见地，但它只是一个开始。这项研究中检查的材料只是从“龙宫”回收的全部样本中的一小部分，其中一些被收进了仓库，以便将来用更先进的技术进行分析。美国宇航局（NASA）对从阿波罗任务带回的月球样本也做了同样的事情，这些样本在50年后的今天才被打开研究。

其他任务目前正在进行中，将从另一颗小行星Bennu带回原始样本，而“毅力号”漫游车正在储存火星岩石样本，以便最终返回地球。

这项研究发表在《科学》杂志上。

推荐阅读