打开小行星的时间胶囊,小行星中有些什么秘密

文章作者:Lily | 2016-06-27
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小行星中有些什么秘密?克里斯蒂娜·托马斯希望这个问题的答案有助于我们理解太阳系是如何在50亿年前形成的。这位行星科学家主要研究小行星家族,那是一些飘浮在太空中的岩石和由岩石碎片组成的群。每个群都来自一个很大的小行星“父亲”或者“母亲”,它们因为种种剧烈事件破碎了。

托马斯希望通过观测这些较小的岩石块,弄明白那些更大的、被认为是小行星“父母”的“身体中”隐藏着怎样的秘密。托马斯是美国航空航天局戈达德宇宙飞行中心的研究科学家,她为行星科学研究所和大学空间研究协会工作。

托马斯要寻找的“小行星家族”很年轻,只有几亿岁。“这些年轻的‘家族’是早期太阳系留给我的‘时间胶囊’,”她说,“它们刚刚被‘打开’,而我希望这样的状态有利于里面原有的东西得到保存。”

托马斯通过研究那些岩石反射的太阳光,来弄清楚它们是由什么组成的。她知道,每种元素反射的光线都拥有独特的波长模式,这种模式被称为光谱。它很像物质的“指纹”。托马斯使用光谱仪把小行星反射出的太阳光分解成不同的波长,这个过程很像用一个棱镜把白光分解成一道彩虹。然后,她把来自小行星的光谱和地球上已有元素的光谱进行对比,直到找到相同的光谱。

她说:“这是一种匹配游戏。”

当托马斯有了研究某颗小行星的想法时,她要首先写一份提案。在这份提案中,她要解释如何实施她的计划,并对她希望使用的望远镜提出时间方面的申请。她经常使用美国航空航天局的红外望远镜,这架望远镜设在夏威夷,但托马斯可以在自己家中的电脑上进行观测。当她的观测之夜终于来临时,她会用一个特殊的密码登录望远镜的计算机,联系上望远镜的操作员。“然后,我会冲一壶茶,准备熬上一整夜。”她说。

托马斯会告诉操作员将望远镜指向哪里,什么时候调节焦距。接下来,她开始收集数据。她说:“我到第二天早晨或者下午都不会休息,我要下载所有的数据。”

有一个疑惑一直困扰着托马斯。行星科学家已经获得了很多证据,可以证明大型小行星可能在它们成长的某个阶段熔化过。岩石中的一些元素拥有放射性,而放射性物质在衰变的时候散发热量,那些热量应该可以导致岩石的熔化。假如真是这样,岩石中的较重元素就会向星核聚集,星体中的物质应该出现分层现象。

科学家知道,这样的事的确发生过,但他们还没有在小行星中发现证据。那些熔化过的物质在哪里呢?

托马斯希望自己能够找到线索,证明一个小行星“家族”中的所有岩石是相同的,或者小岩石与来自大型小行星的岩石是不同的。“能不能找到一些它们在过去的历史中发生过熔融的证据呢?”她说,“假如我们能够回答这个问题,那么对于早期的太阳系究竟发生了什么,我们就找到理解的途径了。”

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