山东
IT之家 4 月 6 日消息，一组美国天文学家对小行星贝努的样本开展了迄今最深入的分析之一，揭示了太阳系形成初期水与有机物质相互作用的全新细节。
IT之家注意到，该研究成果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，由纽约州立大学石溪分校的穆罕默德 · 叶西尔塔斯带领团队完成。研究显示，这颗小行星的物质成分可划分为三个截然不同的化学区域。在纳米尺度下，这些区域的特征有力表明，水曾在新生小行星内部沿受限通道流动，使得部分区域几乎未受影响。
一块来自贝努的样本
2023 年 9 月，美国国家航空航天局（NASA）的“源光谱释义资源安全风化层辨认探测器”（OSIRIS-REx）任务将小行星样本带回地球，这是人类史上第三次成功获取小行星样本。该样本取自近地天体贝努小行星，其直径约 500 米，此前已被证实富含碳元素。
天文学家希望通过对其化学成分的深度解析，从样本中拼凑出贝努这类小行星最初形成时，太阳系早期历史的新线索。
在地球地质学研究中，重要发现往往源于对化学成分细微差异的探测，其中许多差异仅在极小尺度下才能观测到。但截至目前，科研人员尚未对贝努样本进行过如此高精度的研究。
截然不同的化学区域
在该项研究中，叶西尔塔斯团队运用了多种前沿分析技术，得以探测到仅 20 纳米尺度的成分差异 —— 这大约相当于一个大型分子的尺寸。结合红外光谱与拉曼光谱分析，研究人员发现样本成分并非均匀分布，而是分隔为三个几乎无重叠的独立区域。
这三类区域分别为：富脂肪族区域，主要由链状排布的碳氢化合物构成；富碳酸盐区域，由富含钙、镁的无机矿物组成；以及含氮富机物区域，存在一类特殊的复杂有机分子。这类含氮化合物，大概率源自形成小行星的古老物质，或是在流体与岩石的相互作用中发生了化学变化。
窥见太阳系早期历史
对于叶西尔塔斯及其团队而言，这一研究成果已为贝努的形成过程，尤其是水在其中扮演的角色，提供了关键线索。三个区域界限分明，说明水并未对整颗小行星产生均匀的改造作用。
有机硫化合物的分布为此提供了强有力的证据：这类物质几乎仅存在于富碳酸盐区域，这一规律表明碳酸盐矿物很可能是从富水流体中沉淀形成的。
与之相反，脂肪族化合物与含氮有机化合物遇水更易发生改变，这意味着在小行星演化的关键阶段，这些区域保持着相对干燥的状态。
综上，这些界限清晰的区域共存，证明水曾沿特定通道流经贝努小行星，改造了部分区域，同时保留了其他区域中更易被破坏的化合物。
总体而言，这一发现是人类理解新生太阳周边小行星形成过程的重要突破。研究人员计划开展进一步分析，并与日本“隼鸟 2 号”任务带回的龙宫小行星样本对比，以期更详尽地还原贝努的演化历程。这也将为揭秘塑造早期太阳系的地质过程，以及地球的起源提供全新视角。
参考资料：
- https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2601891123
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