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小行星貝努，編號(hào)為101955（1999RQ36），圖片來(lái)源arizona.edu

撰文 | 孫珂劍

責(zé)編 | 葉水送

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3月20日，《自然》、《自然·地理科學(xué)》等雜志罕見(jiàn)地刊出7篇論文，揭示近地小行星貝努（Bennu）之謎，公開(kāi)了它的形狀、組成成分、運(yùn)動(dòng)特性等多項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)。

1999年，貝努被發(fā)現(xiàn)，2013年，來(lái)自美國(guó)的9歲小學(xué)生在行星命名比賽中把它命名為埃及神話中的“不死鳥(niǎo)”（Bennu），這一名字在八千個(gè)名字中脫穎而出被采納。[1]

貝努列入“潛在危險(xiǎn)行星”名單，圖片來(lái)自Nature

“不死鳥(niǎo)”是一顆近地含碳小行星，直徑約為484米，幾何反照率僅為0.04左右 [4]，這意味著它對(duì)光線的反射水平較低，可以說(shuō)是又小又暗又...(讀者請(qǐng)自行填空)。

但這顆不起眼的小行星屬于“潛在危險(xiǎn)行星”之列。潛在危險(xiǎn)行星指的是那些與地球的最小軌道交叉距離小于地月距離的19.5倍、且絕對(duì)光度在22及以上的小行星，它們的運(yùn)行有可能對(duì)地球產(chǎn)生影響。

根據(jù)NASA公布的數(shù)據(jù)，截止2019年3月，已發(fā)現(xiàn)超過(guò)1900顆潛在危險(xiǎn)行星。[2] 貝努很有可能在22世紀(jì)后期影響地球。[7]

貝努和帝國(guó)大廈、埃菲爾鐵塔的高度對(duì)比圖，圖片來(lái)源NASA

2018年8月，一項(xiàng)由NASA發(fā)起的名為OSIRIS-REx的探測(cè)任務(wù)正式啟動(dòng)，目的是發(fā)射探測(cè)器從貝努上取回至少60克的樣本進(jìn)行研究。

OSIRIS-Rex探測(cè)器概念圖，圖片來(lái)源NASA

探測(cè)器發(fā)射后的四個(gè)月，是貝努的“接近時(shí)期” ，此次接近有兩大目的：一是到達(dá)貝努附近并探明是否存在不利登陸的危險(xiǎn)（如未知的衛(wèi)星、大量塵埃），為下一步取樣本做準(zhǔn)備；二是描繪這顆小行星的點(diǎn)源特征，用于與以往的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)數(shù)據(jù)做比較。[4]

幸運(yùn)的是，截至目前尚未檢測(cè)到任何小行星或塵埃等潛在危險(xiǎn)，但研究者認(rèn)為這有可能是受設(shè)備靈敏度所限，需進(jìn)一步探測(cè)。[4]

在 OSIRIS-REx 任務(wù)之前，地基雷達(dá)圖像已揭示出貝努的大致形狀：類(lèi)似一個(gè)在太空中旋轉(zhuǎn)的陀螺。小行星的形狀能夠告訴我們很多信息，包括內(nèi)部物質(zhì)的相互作用、形成過(guò)程以及其在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所發(fā)生的變化。

通過(guò)建模，科學(xué)家提出，貝努與其他陀螺狀的小行星類(lèi)似，是通過(guò)再積累形成的，并且經(jīng)歷過(guò)一個(gè)快速旋轉(zhuǎn)階段。[3] 這顆“陀螺”的旋轉(zhuǎn)速度比地球自轉(zhuǎn)快很多，目前它的自轉(zhuǎn)周期為小時(shí)，也就是說(shuō)地球的一天時(shí)間約為貝努一天的5.6倍。[4]

貝努地貌局部照片，圖片來(lái)源nature

此次探測(cè)任務(wù)帶來(lái)了關(guān)于結(jié)構(gòu)和地貌的更多信息，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是貝努有著活躍的地表和堅(jiān)硬的內(nèi)核，它在像陀螺一樣旋轉(zhuǎn)的同時(shí)還“甩出”大量塵埃，這暗示了貝努內(nèi)部的摩擦力和粘聚力可能處于較低水平。雖然外表“松散”，但貝努內(nèi)部很可能是堅(jiān)硬的巖石堆。

針對(duì)貝努的探測(cè)任務(wù)預(yù)計(jì)耗時(shí)兩年多，共分九個(gè)階段，探測(cè)器將先后進(jìn)行三次研究，然后靠近貝努選定最終的采樣地點(diǎn)并進(jìn)行一次預(yù)演，最終降落到貝努表面采樣。[7] 目前探測(cè)器已完成了前三個(gè)階段，預(yù)計(jì)將在2020年6月對(duì)貝努進(jìn)行采樣，2021年3月開(kāi)始返回地球。

OSIRIS-Rex探測(cè)任務(wù)時(shí)間表，圖片來(lái)源NASA

為什么 NASA 要專(zhuān)門(mén)啟動(dòng)一項(xiàng)任務(wù)去探測(cè)這顆小行星？如上文所述，貝努很可能在不遠(yuǎn)的未來(lái)影響地球，因此對(duì)它了解得越多，就越有利于我們抵御潛在的風(fēng)險(xiǎn)。此外，此類(lèi)小行星上有可能存在水、有機(jī)物和珍貴的金屬，它們?nèi)蘸笥锌赡転槿祟?lèi)提供能源。[7] 值得一提的是，目前已查明貝努上存在含水礦物。[6]

探測(cè)的終極目標(biāo)是回答關(guān)于起源與歸宿問(wèn)題，像貝努這樣的小行星來(lái)自太陽(yáng)系形成過(guò)程中產(chǎn)生的塵埃，對(duì)它的了解，有望為人類(lèi)揭開(kāi)更多關(guān)于星系起源的秘密。 

參考資料

[1] Nine-Year-Old Names Asteroid Target of NASAMission in Competition Run By The Planetary Society - http://www.planetary.org/press-room/releases/2013/nine-year-old-names-asteroid.html

[2] NASA Jet Propulsion Laboratory DiscoveryStatistics - https://cneos.jpl.nasa.gov/stats/totals.html

[3] Shape of (101955) Bennu indicative of arubble pile with internal stiffness - https://doi.org/10.1038/s41561-019-0330-x

[4] The operational environment and rotationalacceleration of asteroid (101955) Bennu from OSIRIS-REx observations - https://doi.org/10.1038/s41467-019-09213-x

[5] The unexpected surface of asteroid (101955)Bennu -  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1033-6

[6] Evidence for widespread hydrated minerals onasteroid (101955) Bennu -  https://doi.org/10.1038/s41550-019-0722-2

[7] OSIRIS-REx Asteroid Sample Return Mission - https://www.asteroidmission.org/objectives/

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