隼鸟2号：彩色“龙宫”是什么鬼？

2014年12月3日，日本JAXA隼鸟2号探测器发射，2018年6月27日抵达小行星“龙宫”，开始了长达一年半的伴飞探测，其间顺利完成了两次着陆采样[1]。

两次着陆采样点TD1和TD2的位置。两次着陆采样点分别被命名为“玉手箱”（Tamatebako）和“万宝槌”（Uchide-no-kozuchi），均来源于日本传说故事。来源：JAXA、东大等 [1]

如今，隼鸟2号探测器带着从“龙宫”采集到的样品正在返回地球的途中，预计今年（2020年）12月底将样品送回地球。

在过去的一年里，隼鸟2号团队已经通过隼鸟2号获取的各种丰富的探测数据，揭开了一段又一段近地小行星“龙宫”的前生今世种种。例如：

1）近地小行星“龙宫”外形呈陀螺状，是疏松的“乱石堆”聚集而成的小行星；

2）“龙宫”的赤道隆起，是因为这颗小行星曾经转得很快，不过后来自转减慢了；

3）“龙宫”上虽然有（羟基形式的）水，但远没有科学家们之前预期的那么多，可以称得上“干涸”；

4）“龙宫”最可能来自主带小行星波兰（Polana）和欧拉莉娅（Eulalia）中一颗的碎片；

5）“龙宫”的表面非常年轻，可能形成于900万年前左右；

6）“龙宫”生涯坎坷，可能经历过多次俄罗斯套娃式的毁灭和重组；

……

而最近，科学家们通过分析隼鸟2号的科学数据又有了新发现！

近日，以东京大学諸田智克为首的隼鸟2号团队利用第一次着陆采样获取的科学信息，对小行星龙宫的演化史做出了进一步探秘，这一结果于2020年5月8日在线发表于《科学》杂志 [2]。

“彩色”龙宫是什么鬼？

文章一上来，就给了张彩色的小行星“龙宫”全球图。乍一看到这样的图，很多人可能会疑窦顿生，这红红蓝蓝的都是啥？难道“龙宫”其实是彩色的？

龙宫表面的b-x光谱斜率图。来源：JAXA

那我以前见过黑白“龙宫”又是啥？龙宫看起来到底是啥样的？嗨，说来话长了。

作为一颗典型的一颗C型（碳质）小行星，“龙宫”的表面其实是非常暗的。只有不到5%的阳光能被反射出来，literally炭一样黑，而且黑得极其均匀。

事实上，肉眼看上去的龙宫差不多会是这样：

隼鸟2号ONC-T相机2015年12月4日拍摄的地球和2018年6月21日拍摄的龙宫在接近肉眼状态下看到的样子。来源：JAXA、东京大学等[3]

这意味着，如果我们始终以肉眼观看的范围作为标准的话，根本识别不出龙宫表面有啥特征。

这就有点像…如果我们用0-100米作为尺度来看待中国成年人的身高，那绝大多数人四舍五入都人人身高2米…相比于100米这么大的尺度，几厘米几分米的差异太小了，很难被发现。但如果我们把尺度范围调整到1-2米这个范围，就会发现大部分中国成年人身高会集中在1.5-1.8米，而且还能看出成年男性和女性的身高是有明显差异的。然后我们甚至还能按年龄区间或者性别分个类，看到不同分类里的成年人身高有什么特征。

看小行星，也是类似的。既然“龙宫”整体都那么暗，那么我们只有对“评估”范围作出调整，才有可能看出差异来。经过“亮度调整”之后的，才是我们平常看到的“龙宫”表面的样子：不再是“漆黑一片”，而是有亮暗之分了。

龙宫两面。来源：JAXA

但仅仅这样，对有些科学研究还是不够，我们常常还需要更明确的指标，这个指标就是“光谱特征”。不同区域的反射光被光谱仪“分解”之后，会显示不同的反射率趋势，这常常体现了不同区域含有的物质成分差异。

反射率随波长递增的区域，行星科学家们通常称之为“光谱偏红”，递减的区域则称为“光谱偏蓝”。

把天体表面的物质用光谱特征进行分类。制图：haibaraemily

通过这个指标，我们可以把星球表面分成不同程度的“红色单元”和“蓝色单元”，为这些区域标上假彩色以示区分，这就成了我们开头看到的“彩色版”龙宫地图了。

划重点：假彩色，假彩色，假彩色。重要的事说三遍！

参考资料

[1] http://www.hayabusa2.jaxa.jp/enjoy/material/press/Hayabusa2_Press20190709_ver8.pdf

[2] Morota, T., Sugita, S., Cho, Y., Kanamaru, M., Tatsumi, E., Sakatani, N., ... & Yokota, Y. (2020). Sample collection from asteroid (162173) Ryugu by Hayabusa2: Implications for surface evolution. Science, 368(6491), 654-659. DOI: 10.1126/science.aaz6306