美“奥西里斯-REx”探测器旗开得胜——贝努小行星上惊现水踪迹

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据美国国家航空航天局（NASA）官网11日报道，小行星贝努（Bennu）上有水留下的踪迹！北京时间12月4日，NASA的“奥西里斯-REx”（OSIRIS-REx，意为“源光谱释义资源安全风化层辨认”）小行星探测器到达贝努上空，开始与贝努“伴飞”。才短短7天，捷报传来：根据其提供的最新数据分析表明，贝努的黏土内有水的结构成分。人类派往小行星的这一使者可谓出师大捷。

“奥西里斯-REx”的主要目标是帮助科学家更好地了解太阳系早期的情况，以及像贝努这样的小行星在向地球输送水和生命化学组成方面所起的作用。因此，发现水的踪迹不啻为一个“大事件”。

“奥西里斯-REx”探测器绕贝努飞行的艺术效果图。图片来源：NASA

“奥西里斯-REx”于12月2日距离贝努表面24公里拍摄的贝努图片。图片来源：NASA

羟基分子或遍及整个小行星

耗资8亿美元的“奥西里斯-REx”任务是NASA的首个小行星采样返回任务，于2016年9月启动，并于今年8月中旬开启接近贝努的旅程，行进220万公里后，于12月4日到达距贝努约19.3公里的位置。从那时起，地球上的科学家团队让该航天器的三款仪器对准了贝努开始观测。

现在，航天器搭载的两个光谱仪“可见光和红外光谱仪”（OVIRS）以及“热发射光谱仪”（OTES）获得的数据表明，贝努上存在含有羟基（氧、氢原子键合在一起组成）的分子。

研究团队认为，这些羟基分子遍及整个小行星的黏土矿物内。这意味着在某个时间点上，贝努上的岩石曾与水相互作用。但由于贝努太小，无法拥有液态水，因此贝努的母体——一颗更大的小行星——在某段时间里曾经有水。

科学家认为，这个母体是一颗约100公里宽的小行星，位于火星和木星之间的主小行星带上。数十亿年前，它遭遇了一次巨大的撞击，产生的碎片聚合在一起形成了贝努。

据美国太空网10日报道，在当天于华盛顿举行的美国地球物理联盟年度秋季会议新闻发布会上，“奥西里斯-REx”任务首席研究员但丁·劳雷塔说：“我们精确地指向贝努，正是因为我们认为它拥有含水矿物质以及有机物质。尽管目前还没有发现有机物——这有待进一步观测，但我们似乎去对了地方。”

OVIRS团队负责人之一艾米·西蒙说：“含水矿物质遍布小行星表明，太阳系形成早期的残余物贝努，是研究原始挥发物和有机物组成的极佳样本。当这些样本于2023年回到地球时，我们将获得有关太阳系历史和演变历程的珍贵信息。”

证实原始模型的正确性

据NASA官网报道，从“奥西里斯-REx”相机套件（OCAMS）获得的数据，证实了地面望远镜对于贝努的观测结果，也确认了“奥西里斯-REx”科学团队负责人米歇尔·诺兰及其合作者2013年提出的模型的正确性。

该模型预测了贝努这颗小行星的形状、直径、旋转速度、倾斜角度等，现在，对这些属性的实际观测结果与模型预测几乎一致。

但也存在不相符的一处，那就是贝努南极附近大巨石的大小。模型得出的数据表明，这块巨石至少高10米；而观测结果发现，这块巨石的高度接近50米，宽度约55米。团队将在更接近贝努的距离做进一步观察，以更准确评估在贝努上采样的地点，方便日后将样本送回地球。

按照计划，“奥西里斯-REx”将于2020年7月之后开始在贝努上采样。获得的样本将于2023年9月被送回地球，然后，世界各地的科学家可以用各种实验设备对样本进行检查分析。

该任务可以帮助研究人员更好地了解类似贝努这样的小行星的资源潜力。NASA官员称，“奥西里斯-REx”对贝努的观测结果将揭示影响小行星穿越太空行进路径的关键细节，这有助于更好地预测潜在威胁地球的小行星的行进轨迹。

更亲密接触以获得质量数据

劳雷塔说：“到目前为止，我们还没有在贝努上遇到难事。航天器一切良好，科学仪器的表现超出预期。现在是我们开始冒险的时候了。”

航天器目前正在距贝努北极、赤道和南极约7公里的范围内，对贝努进行观测，希望更准确地确定其质量。

参与该任务的科学家和工程师必须知道小行星的质量，以便得出航天器进入轨道的方位，因为质量会影响小行星对航天器的引力。此外，了解贝努的质量也有助于科学团队了解小行星的结构和组成。

“奥西里斯-REx”探测器将于12月31日首次进入贝努轨道，直到2019年2月中旬离开，开始下一个调查任务。在第一个在轨阶段，航天器将在距离贝努中心1.4公里至2.0公里的范围内绕小行星运行，届时，贝努将成为有史以来被航天器绕轨运行的最小天体。

“奥西里斯-REx”是NASA“新疆界计划”（New Frontiers Program）的第三项任务。“新疆界计划”还包括2006年4月发射的探测冥王星和柯伊伯带的“新视野”（New Horizons）号探测器和2011年8月发射的“朱诺”号木星探测器。