利用SOFIA的数据，研究人员已经确定了小行星表面的水分子，这标志着了解水的分布及其在太阳系形成和支持生命的潜力中的作用迈出了重要的一步。詹姆斯·韦伯太空望远镜的未来研究旨在通过研究更多的天体来扩大这方面的知识。图片来源:NASA/卡拉·托马斯/西南研究所
来自西南研究所的科学家们利用现已退役的平流层红外天文观测站(SOFIA)的数据，首次在小行星表面发现了水分子。这个项目是NASA和德国太空总署在DLR的合作成果。
科学家们使用预报仪器观察了四颗富含硅酸盐的小行星，以分离出表明其中两颗小行星上存在分子水的中红外光谱特征。
水资源分配的意义
SwRI的阿尼西亚·阿雷东多博士说:“小行星是行星形成过程的残留物，所以它们的成分取决于它们在太阳星云中的形成位置。”阿尼西亚·阿雷东多博士是《行星科学杂志》上一篇关于这一发现的论文的主要作者。“特别令人感兴趣的是水在小行星上的分布，因为这可以揭示水是如何被输送到地球的。”
无水或干燥的硅酸盐小行星在靠近太阳的地方形成，而冰冷的物质则在更远的地方聚集。了解小行星的位置和它们的成分可以告诉我们太阳星云中的物质是如何分布的，以及自形成以来是如何演变的。我们太阳系中水的分布将使我们了解其他太阳系中水的分布，而且，因为水是地球上所有生命的必要条件，这将推动我们在太阳系内外寻找潜在生命的地方。
方法及调查结果
阿雷东多说:“我们发现了一个特征，可以明确地归因于小行星Iris和Massalia上的分子水。”“我们的研究是基于在月球阳光照射的表面发现分子水的团队的成功。我们认为我们可以用SOFIA在其他天体上找到这个光谱特征。
SOFIA在月球南半球最大的陨石坑之一探测到了水分子。之前对月球和小行星的观测都发现了某种形式的氢，但无法区分水和它的化学近亲羟基。科学家们在月球表面一立方米的土壤中发现了大约相当于一瓶12盎司的水，这些水以化学形式与矿物质结合在一起。
“基于光谱特征的波段强度，小行星上丰富的水与阳光照射的月球上的水是一致的，”Arredondo说。“同样，在小行星上，水也可以与矿物质结合，也可以吸附在硅酸盐上，并被捕获或溶解在硅酸盐撞击玻璃中。”
挑战与未来研究
来自两颗较暗的小行星——帕特诺普和墨尔波墨涅的数据太过嘈杂，无法得出明确的结论。如果存在水的光谱特征，predict仪器显然不够灵敏。然而，有了这些发现，研究小组正在招募美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜，这是最先进的红外太空望远镜，利用其精确的光学和优越的信噪比来研究更多的目标。
阿雷东多说:“在第二周期，我们用韦伯对另外两颗小行星进行了初步测量。”他说:“我们在下一个周期提出了另一项建议，考虑另外30个目标。这些研究将增加我们对太阳系中水分布的了解。”
参考文献:Anicia Arredondo、Margaret M. McAdam、Casey I. Honniball、Tracy M. Becker、Joshua P. Emery、Andrew S. Rivkin、Driss Takir和Cristina A. Thomas在2024年2月12日《行星科学杂志》上发表的“在名义上无水的小行星上探测分子H2O”。DOI: 10.3847 / PSJ / ad18b8
