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贝努

贝努(Bennu)是一个有威胁性且非常神秘的近地天体,其名字来源于埃及之神,这颗小行星于1999年被发现,直径约492米,贝努距太阳的平均轨道距离约为1.68亿千米,它的轨道与地球相交,每6年会贴近地球一次。

2016年9月8日,美国国家航空航天局(NASA)发射探测器奥西里斯-REx,2018年12月10日,奥西里斯-REx探测器在贝努小行星上发现了水痕迹。2020年,奥西里斯-REx降落在贝努的表面,并从一个名为“南丁格尔”的样本点收集了岩石材料。

2023年9月美国国家航空航天局(NASA)科学家预测,贝努可能会在2182年9月24日撞击地球,预计碰撞的潜在威力相当于22颗原子弹的爆炸能量。不过这灾难性一幕发生的概率极低,仅为0.037%,即1/2700。“贝努”的小行星的岩石样本计划在2023年9月24日被带回地球并分析,预计其会携带250克2020年收集的岩石材料。2023年10月11日,美国航空航天局(NASA)公布了对“末日小行星”贝努(Bennu)样本的分析结果,这块太空岩石含有水和大量的碳,这表明像贝努这样的小行星可能为地球生命的形成提供了基础材料。

命名

贝努名字的由来

贝努名字的灵感来自于一个古埃及的神,这个神被描绘成一只鸟,与太阳、创造和重生联系在一起。

2013年,美国北卡罗来纳州9岁男孩迈克尔·普齐奥因在比赛中获胜赢得这颗小行星的命名权。普齐奥觉得载人飞船的臂和太阳能电池板很像古埃及神祇贝努(被描绘为一只苍鹭)的脖子和翅膀。它是死亡和重生之神奥西里斯的鲜活象征。

贝努小行星的12个区域

OSIRIS-REx探测器已经成功绘制了这颗小行星的地图,并确定了小行星上的12个样貌特征。为了与贝努的主题一致,国际天文联会决定采用各民族神话中的鸟类和类似鸟类的生物有关的名称来命名这12个样貌特征。这12个区域分别是:

特努瓦区(Tlanuwa Regio),以巨鸟特努瓦命名,这些鸟类以蛇的碎片散布在地球上,在切诺基神话中变成了站立的岩石柱子。特努瓦区是贝努南半球大片巨石所覆盖的区域。

奔奔岩(Benben Saxum),以起源于原始水域的古埃及土丘命名。在埃及神话中,阿图姆神以贝努鸟的形式飞越水域后定居于一个叫奔奔(Benben)的地方,并开始创造世界。奔奔岩是贝努小行星上海拔最高的巨石。

大鹏岩(Roc Saxum),以大鹏鸟命名,大鹏鸟是中东阿拉伯神话中的猛禽。 大鹏岩是贝努小行星最大的巨石特征。

西摩格岩(Simurgh Saxum),以波斯神话中善良的鸟而得名,据说该鸟拥有所有知识。 西摩格岩在是贝努小行星上定义为本初子午线,是这颗小行星坐标系的基础。

福金岩(Huginn Saxum),也是一块巨石,以北欧神话中的奥丁养的两只乌鸦其中一只福金命名。

雾尼岩(Muninn Saxum),是一块与福金岩相邻的巨石,以北欧神话中的奥丁养的两只乌鸦的其中一只雾尼命名。

俄克皮特岩(Ocypete Saxum),以古希腊神话人物命名,是鹰身女妖化身,她常在海上兴风作浪,作恶多端。俄克皮特岩位于2019年1月19日在贝努小行星发生的粒子喷射事件的起点附近。

条纹岩(Strix Saxum),以罗马神话中的凶猛条纹鸟而得名。 条纹岩是位于OSIRIS-REx探测器任务的后备样本收集站点两侧的一块巨石。

阿米罕岩(Amihan Saxum),以是菲律宾神话中的一只鸟,它是他加禄民族神话中第一个居住在宇宙中的生物。这个大而扁平的巨石似乎被部分掩埋,位于特努瓦区,那里的大石块异常集中。

普瓦凯岩(Pouakai Saxum),是波利尼西亚的毛利人神话中,杀死并吞食人类的猛禽而得名。 普瓦凯岩是一块10.6米的巨石,位于贝努小行星的南半球,就在奔奔岩的北面。

希道士岩(Aetos Saxum),是希腊神话中的宙斯的童年玩伴的名字,被赫拉变成了老鹰。 希道士岩是一个显著扁平的巨石,在贝努小行星的赤道附近具有大翅膀的形状。

石像鬼岩(Gargoyle Saxum),石像鬼是一只带有翅膀,有着鸟状脖子和呼吸火焰的法国龙状怪物。石像鬼岩是欧西里斯号探测任务后备样本站点附近的一块巨大的巨石,也是贝努小行星上最暗的物体之一。

发现历史

小行星贝努由麻省理工学院林肯实验室的近地小行星调查项目LINEAR最早于1999年9月11日发现,它保存着太阳系形成初期的原初物质。

2016年9月8日,美国航空航天局发射美国第一个小行星采样探测器——“奥西里斯-REx”。2020年,OSIRIS-REx降落在贝努的表面,并从一个名为“南丁格尔”的样本点收集了岩石材料。

2019年3月19日,英国《自然》《自然·天文学》《自然·地球科学》和《自然-通讯》杂志同时发表了7篇论文——奥奥西里斯-REx航天器重要初期探测结果返回,来自至少5家研究机构的学者共同发现了近地小行星“贝努”(Bennu)出人意料的表面特征。最新发现证实了地面雷达和光变曲线的一部分观测结果,带来了有关“贝努”起源的线索。

OSIRIS-REx所搭载的仪器已经获取了初步观测数据。包括美国西南研究院、科罗拉多大学博尔德分校、亚利桑那大学、约翰·霍普金斯大学应用物理实验室等机构的科学家们,证实“贝努”表面存在广泛而丰富的含水矿物。另外一个出人意料的发现是,“贝努”表面存在大量圆形巨石。“贝努”的若干特征,比如缺乏小型撞击坑,表面外观异质多样,这些都表明“贝努”表面的不同区域源自不同时期,比如“贝努”母体的残余和近期活动的痕迹。团队推测“贝努”的年龄在1亿年至10亿年之间,而且“贝努”可能起源于主小行星带

OSIRIS-REx小行星采样返回任务团队表示,最新发现的表面特征提供了有关“贝努”起源的线索,并暗示“贝努”诞生时间早于人们此前预期。

研究发现

发现水痕迹

2018年12月10日,美国“奥西里斯-REx”探测器在贝努小行星上发现了水痕迹,这些水分被“锁”在贝努小行星的粘土中。初步分析显示,贝努小行星存在含羟基的分子,其中氢氧基由氢原子和氧原子相连组成。整个小行星的含水粘土材料中都存在氢氧基团,这意味着贝努的岩体曾在某个时间点上与水发生过反应。

贝努体积太小,不足以容纳液态水,因此这意味着贝努曾经的母体——一个体积更大的小行星——曾在某个时间存在液态水。科学家认为,这个母体是一颗约100公里宽的小行星,位于火星木星之间的主小行星带上。数十亿年前,它遭遇了一次巨大的撞击,产生的碎片聚合在一起形成了贝努。贝努是太阳系形成之初的残留,贝努遍布含水材料说明:它是研究(太阳系)原始挥发物和有机化合物成分的极佳样本。

了解贝努这样的近地小行星的特性和轨迹,对于研究行星防御至关重要。此外,美国科学家还认为来自小行星贝努的原始物质有助于揭示45亿年前太阳系的形成,甚至可能揭示地球上生命的起源。

大量原型巨石

从“奥西里斯-雷克斯”相机组获得的数据证实了贝努的基于地面的望远镜观测,并确认了科学团队负责人 Michael Nolan 及其合作者在2013年开发的原始模型。该模型准确预测了小行星的实际形状,贝努的直径、 旋转速度、倾角和整体形状几乎与投影一致。预测形状模型的一个偏差是贝努南极洲附近的巨石的大小。地基形状模型计算出这块巨石的高度至少为33英尺(10 米)。 OCAMS 观测的初步计算表明,这块巨石的高度接近164 英尺(50米),宽度约为180英尺(55 米)。

贝努的表面混合了非常多的岩石、 巨石填充的区域和一些缺乏巨石的相对平滑的区域。但是,表面上的巨石数量高于预期。

喷射粒子羽流

在美国国家航空航天局(美国航空航天局)的OSIRIS-REx探测器抵达小行星贝努后不久,OSIRIS-REx任务团队发现了贝努持续向外喷射粒子羽流的神秘现象。研究小组在调查了各种可能导致喷射事件的机制之后,将可能原因缩至三个:流星撞击、热应力破裂和水蒸气释放。

研究人员表示,流星撞击在贝努附近的深空中很常见,一些太空岩石的小碎片有可能击中贝努,撞击会动摇贝努上的松散颗粒,导致喷射活动。热应力压裂也是一种合理的解释,贝努的表面温度在其4.3小时的旋转周期内变化剧烈,温度的变化会让岩石破裂,最终导致小颗粒可能从贝努表面喷射出来。而第三种可能的原因则是水蒸气释放,当贝努的锁水粘土被加热时,水蒸汽产生的压力在岩石的裂缝和孔洞中积聚,最终被释放出来,导致颗粒喷射。

分析结果

2023年10月11日,美国航空航天局(NASA)公布了对“末日小行星”贝努(Bennu)样本的分析结果,该小行星可能在2182年撞向地球。检测表明,这块太空岩石含有水和大量的碳,这表明像贝努这样的小行星可能为地球生命的形成提供了基础材料。

运行数据

贝努小行星的赤道直径约为492米,其自转周期约为4小时17分钟左右,在太阳周围旋转的速度约为63000英里(101389千米)/小时。

“贝努”是一个有威胁性且非常神秘的近地天体。贝努距太阳的平均轨道距离约为1.68亿千米,它每1.2地球年绕太阳一圈,每6年接近地球一次。贝努可能因为地球重力场的作用而与地球存在相撞风险。

科学家预测,贝努将于2135年从地球与月球之间穿过。

探测计划

美国航空航天局(NASA)于2016年9月8日发射了一枚探测器来收集贝努的岩石样本。NASA担心,这颗小行星可能某一天会撞击地球,上演现实版的“世界末日”。该探测器于2018年到达“贝努”,随后,花费了一年时间调查这颗小行星的化学组成、矿物分布和地质历史,观测期间收集到的信息将帮助科学家们理解其吸收和释放阳光如何影响自身的航线,接着从小行星提取样本。“贝努”的小行星的岩石样本将于2023年9月24日被带回地球并分析,预计其将携带250克2020年收集的岩石材料。

参考资料

小行星“贝努”存在丰富的含水矿物质.荆楚网.2023-09-22

最远的“追星族”:探索太阳系演化与地球生命起源.新浪科技.2023-09-22

未雨绸缪 严防“天灾” 小行星探测器将于今年发射升空.南海网.2023-09-23

外媒盘点:关于贝努小行星你必须知道的10件事.今日头条.2023-09-22

外媒:小行星“贝努”或于2182年撞击地球 碰撞威力相当于22颗原子弹的爆炸能量.中国青年网-新闻.2023-09-22

太空采矿时代即将到来?面对太空无线资源,人类应当如何.百度文库.2023-09-23

美探测器在贝努小行星上发现了水痕迹.新华网.2023-09-22

这颗小行星可能在159年后撞上地球?碰撞威力相当于22颗原子弹的爆炸能量,NASA:发生的概率仅为0.037%.百家号.2023-09-22

美国探测器抵达小行星“贝努”.今日头条.2023-09-22

美媒:小行星“贝努”可能在2185年9月撞上地球.环球网.2023-09-22

金台资讯.百家号.2023-09-22

NASA公布小行星贝努样本分析结果,2182年它或撞地球.腾讯网.2023-10-15

FirstOfficialNamesGiventoFeaturesonAsteroidBennu.International Astronomical Union.2023-09-23

Sina Visitor System.新浪微博.2023-09-22

贝努小行星上惊现水踪迹.今日头条.2023-09-22

为何要去小行星贝努采样.今日头条.2023-09-22

美国探测器开始绕行小行星贝努.今日头条.2023-09-22

小行星探测专题(二):“奥西里斯-雷克斯”靠近贝努.中国宇航学会.2023-09-22

拉萨晚报-贝努小行星表面为何会喷射粒子羽流.拉萨日报.2023-09-22

未雨绸缪 严防“天灾” 小行星探测器将于今年发射升空.海外网.2023-09-22

美将发射小行星探测器 收集其岩石样本.科技世界网.2023-09-22