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【中國科學報】小天體探測,只為太陽系最初的樣子
2020-05-06 | 作者:轉自:中國科學報 | 【 】【打印】【關閉

作者:甘曉 來源:中國科學報  發布時間:2020/4/30

小天體采樣返回任務概念 

  小天體是太陽系形成過程殘留下的“化石”,是構建地球等行星的“磚瓦”。探測小天體,有助于揭示太陽系形成過程。

  中國科學院空間科學先導專項設立“小天體采樣返回背景型號”課題,擬通過對太陽系形成和演化的關鍵科學問題進行深入研究,凝煉小天體探測的科學目標,確定系統探測小天體的路線和重要目標,并研發低成本小天體探測的關鍵技術。

  近日,該課題負責人、中科院地質與地球物理所研究員林楊挺等在《空間科學評論》上發表論文,闡明小天體采樣返回任務的科學目標——太陽系的第一個1000萬年演化。

  現有研究表明,太陽系的形成按時間順序劃分為星云凝聚、星子生長、行星胚胎形成、原始行星形成等不同階段。其中,包括星云凝聚和星子生長兩個階段的最初1000萬年,奠定了太陽系物質在空間上的分布。

  為了解太陽系誕生最初的1000萬年,林楊挺等提出最重要的7大科學問題,包括太陽星云的初始狀態、不同氧化-還原條件下的星云凝聚、星云中的加熱事件、星云盤的物質遷移和分異、星子吸積及后期變質、內-外太陽系的分離及星云盤中有機質的分布與演化。

  同時,由于小天體數量巨大、空間分布廣、組成多樣,選擇重要目標和規劃探測路線對于小天體的探測至關重要。

  該論文指出,圍繞上述7大科學問題,目標小天體的選擇應滿足2個重要原則。第一,應選擇最原始的小行星,以避免小行星形成之后的加熱和水蝕變等事件抹除了星云過程的記錄。第二,應選擇不同光譜類型的小行星,代表太陽星云盤不同位置的樣本,這樣才能構建太陽星云盤的三維模型,得到一幅由均勻的星云逐漸演變成為高度分異的太陽系的圖像。

  據此,研究人員提出,提出選擇4大類型原始的小天體作為探測目標,分別代表太陽星云盤的關鍵位置,包括可能最靠近太陽的E-型小行星(也被劃分為Xe-型)、可能靠近木星內側的L-型小行星、木星外側的C-型\P-型\D-型小行星及最遠的彗星等。

  該課題參與單位包括中科院地質與地球物理所、國家天文臺、紫金山天文臺、地球化學所、上海微小衛星創新研究院、空間應用工程與技術中心、國家空間科學中心、沈陽自動化所、上海技物所、西安光機所等。

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