在火星與木星之間，分布著(zhù)眾多小行星，其中的司理星族群，形成于25億年前的一次碰撞事件，擁有4700多個(gè)“家庭成員”，且被認為是主帶彗星133P和176P的發(fā)源地。

　　8月22日，科技日報記者從中國科學(xué)院紫金山天文臺獲悉，該臺基于空間紅外望遠鏡對司理星族群小行星的觀(guān)測數據，揭示其熱物理特性，推測這些小行星表面存在非常細小的顆粒。這一成果近日刊發(fā)于《天文學(xué)雜志》。

　　蘊藏著(zhù)“嬰兒期”太陽(yáng)系的關(guān)鍵信息 

　　“此次研究有助于了解太陽(yáng)系中含水冰小天體的形成與演化過(guò)程，為科學(xué)家們‘考古’太陽(yáng)系歷史提供重要線(xiàn)索，并為我國正在開(kāi)展的小行星深空探測任務(wù)提供了工程支撐和科學(xué)參考。”此次研究的參與者之一、中國科學(xué)院紫金山天文臺研究員季江徽說(shuō)。

　　絕大多數的小行星分布在火星和木星軌道之間的主帶區域。它們可能蘊含了地球生命和水體起源的重要線(xiàn)索，同時(shí)也蘊藏著(zhù)“嬰兒期”太陽(yáng)系的關(guān)鍵信息，因而極具科學(xué)研究?jì)r(jià)值。

　　司理星族群小行星位于這一主帶的外部區域，其中族群中的24號司理星是“家族”中最大的一顆。本世紀初，美國科學(xué)家在觀(guān)測司理星時(shí)分析發(fā)現，其光譜在3.1微米處存在一個(gè)凹陷，此處波長(cháng)對應的正是水冰吸收紅外光的地方。同時(shí)，他們根據紅外信號還發(fā)現了碳基有機化合物的蹤跡。

　　“司理星族群是了解小行星水冰演化及活動(dòng)性的重要對象，通過(guò)對該族群小行星的熱物理研究，將進(jìn)一步揭示這類(lèi)小天體的物理特性和演化特征。”季江徽告訴記者。

　　研究小行星為太空之旅提供工程依據 

　　在本次研究中，季江徽等科研人員利用先進(jìn)熱物理模型，計算得到司理星族群小行星在紅外波段的理論輻射流量，進(jìn)而擬合獲得了司理星族群中20顆小行星的熱慣量、幾何反照率、有效直徑及粗糙度等參數的最優(yōu)解，并估算了其表壤顆粒尺寸。

　　“研究發(fā)現，這些小行星平均直徑大約41千米，與其他族群相比，司理星族群的幾何反照率普遍偏低，這與B型和C型小行星的幾何反照率分布基本一致。”季江徽解釋?zhuān)珻型小行星的光譜與碳質(zhì)球粒隕石非常相似，它們的反照率很低，看起來(lái)很暗，但數量很多，約占主帶小行星的75%，且C型小行星有很多含水礦物。而B(niǎo)型小行星是C型小行星的子類(lèi)，它們看上去更暗淡，是早期太陽(yáng)系含量豐富的原始、揮發(fā)性物質(zhì)的殘余。

　　“地球上的水是否來(lái)自這些小行星？它們含有的有機質(zhì)是否有生命起源或演化的痕跡？地球生命究竟來(lái)自地球自身還是小行星或彗星？另外，人類(lèi)未來(lái)在進(jìn)行星際探索時(shí)，是否可以利用C型小行星上的水？這些問(wèn)題的解答都將為我們未來(lái)的太空之旅提供工程依據。”季江徽認為。

　　科研團隊進(jìn)一步研究發(fā)現，不同族群小行星之間的熱慣量分布相似，“較低的熱慣量表明這些小行星表面存在非常細小的顆粒，反映了主帶小天體經(jīng)歷了長(cháng)期復雜的太空風(fēng)化。”季江徽表示，通過(guò)對目標小天體的熱慣量、幾何反照率、顆粒尺寸等參數估算和分析，可評估小行星表面是否存在土壤，從而為探測器的采樣方式與采樣環(huán)境提供關(guān)鍵科學(xué)依據。同時(shí)，破解小行星更多的未解之謎，也將有利于進(jìn)行近地天體防御。

　　（原載于《科技日報》 2021-08-24 08版）