返回地球的龙宫小行星样本揭示了太阳系的组成部分

　　龙宫小行星
　　就在12个多月前（2020年12月6日），我们在澳大利亚内陆的伍默拉（Woomera），等待天空中的一道亮光，以见证隼鸟2号宇宙飞船从航行中返回，回收一颗名为龙宫的近地小行星碎块。不幸的是，那天伍默拉多云，我们没有看到飞船进入。
　　这是我们在回收中的唯一遗憾。我们找到并取回了隼鸟2号回收仓，把它带回伍默拉，对它进行了清洁和检查。
　　样品容器从回收仓上取出。它的形状很好，再入大气层时没有超过60摄氏度，容器翻转时发出嘎嘎声，表明我们确实收集到一些固体样本。容器一直保持真空状态，以便收集小行星样本释放的任何气体，在伍默拉对这些气体进行了初步分析。
　　一年过去了，我们对这个样本了解得更多了。在过去的一个月里，已经发表了三篇关于龙宫样本首次分析的论文，包括本周《科学》杂志上的一篇文章，内容是关于在小行星上看到的物质与返回地球的样本之间的关系。
　　这些观测为了解太阳系的形成打开了一扇窗，并有助于解开困扰科学家数十年的陨石之谜。
　　易碎碎块
　　总的来说，样品重约5克，来自两个着陆点。
　　科学家们正在准备用于分析的样品容器
　　第一个样本来自龙宫暴露的表面。为了获得第二个样本，航天器向小行星发射了一个小圆盘，形成一个小陨石坑，然后在陨石坑附近收集了一个样本，希望第二个样本包含来自地表以下的物质，不受太空风化的影响。
　　隼鸟2号上的摄像机记录了着陆采样过程。通过对视频的详细分析，我们发现在着陆过程中龙宫喷出的颗粒形状与从样品容器中取回的颗粒非常相似。这表明两个样本确实代表了地表，第二个样本可能还包含一些地表下的物质，但我们还不知道。
　　回到实验室，我们可以看到这些样本非常易碎，密度很低，这表明它们多孔。它们有粘土的构造，表现也像粘土一样。
　　龙宫样品的颜色也非常深。事实上，它们比任何回收的陨石样本都要暗。在龙宫的实地观测也表明了这一点。
　　但现在我们手里有这些石头，我们可以检查它，了解它的细节。
　　一个陨石之谜
　　太阳系里到处都是小行星：比行星小得多的大块岩石。通过望远镜观察小行星并分析它们反射的光谱，我们可以将大多数小行星分为三类：C型（含有大量碳）、M型（含有大量金属）和S型（含有大量硅）。
　　当小行星的轨道使其与地球发生碰撞时，取决于它的大小，我们可能会将其视为流星，在大气层中燃烧时划过天空。如果一些小行星幸存下来到达地面，我们可能会在之后找到剩余的岩石：这些被称为陨石。
　　我们看到的大多数围绕太阳运行的小行星都是深色的C型小行星。根据它们的光谱，C型小行星在组成上似乎与一种叫做碳质球粒陨石的陨石非常相似。这些陨石富含有机物和挥发性化合物，如氨基酸，可能是地球上制造生命的种子蛋白质来源。
　　然而，虽然大约75的小行星是C型，但已找到的陨石只有5是碳质球粒陨石。到目前为止，这一直是一个谜：如果C型小行星如此普遍，为什么我们在地球上发现的这类陨石这么少？
　　来自龙宫小行星的观测和样本解开了这个谜。
　　龙宫小行星的样本（可能还有来自其它C型小行星的陨石）太过脆弱，无法在进入地球大气层后留存下来。当它们到达地球大气层时的速度超过每秒15公里，这是流星的典型速度，它们在到达地面之前就会碎裂并燃烧。
　　隼鸟2号带回的样本
　　太阳系黎明
　　但龙宫的样本比这更有趣。这种物质类似于一种被称为CI碳质球粒陨石的罕见亚类，其中C是碳质，I指的是1938年在坦桑尼亚发现的Ivuna陨石。
　　这些陨石是球粒陨石家族的一部分，但它们很少有被称为球粒的明确颗粒，球粒主要是由熔融液滴结晶而成的橄榄石圆形颗粒。CI陨石呈深色、均匀、细粒。
　　这些陨石的独特之处在于，它们由与太阳相同的元素组成，而且比例也相同（除了通常为气体的元素外）。我们认为这是因为CI球粒陨石是在尘埃和气体云中形成的，这些尘埃和气体云最终坍缩形成了太阳和太阳系的其他部分。
　　但与地球上的岩石不同，地球上45亿年的地质作用改变了我们在地壳中看到的元素比例，CI球粒陨石很大程度上是我们太阳系行星组成部分的原始样本。
　　迄今为止，在地球上发现的CI球粒陨石不超过10颗，已知总重量不到20公斤。在我们的收藏中，这些物品比火星样本更罕见。
　　大多数碳质球粒陨石（如图中所示的阿连德陨石）含有称为球粒的典型圆形颗粒
　　那么，我们访问的第一颗C型小行星与最稀有的陨石之一如此相似的可能性有多大？
　　地球上这些CI陨石的稀少很可能与它们的易碎有关。在穿越大气层的过程中，它们将很难留存下来，而且如果它们确实到达地表，那么第一场暴雨将把它们变成泥坑。
　　小行星任务，如隼鸟2号、其前身隼鸟号和美国宇航局的奥西里斯REx探测器（在贝努小行星上发现了水痕迹，2023年9月将携带样品返回地球），正在逐渐填补我们对小行星知识的一些空白。通过将样本带回地球，我们可以回顾这些天体的历史，以及太阳系本身的形成。
　　陨石学会网站查询的CI碳质球粒陨石
　　截止目前，陨石学会网站记录的CI碳质球粒陨石只有9个，总质量只有21。513公斤，比月球陨石、火星陨石还稀有。除了南极发现的4个CI陨石，其他5个CI陨石全是目击陨石。说明除了南极以外，CI陨石在其它地方要想找到，除非亲眼看见掉下来。
　　参考资料：物理学网站（physorg），陨石学会（MeteoriticalSociety）网站