果壳网|隼鸟2号,碳烤“龙宫”始末( 三 )


“红”的?
按照我们既有的经验和科学认知 , 小行星“龙宫”上的物质变“红”最可能有两个原因:1)太阳炙烤产生的热变质;2)空间风化 。 两者的显著差异之一是“红化”物质的深度 。

果壳网|隼鸟2号,碳烤“龙宫”始末
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“龙宫”表面被“红化”的过程示意图 。 改编自:参考文献[2]
那“龙宫”表面是因何“变红”的?隼鸟2号的观测结果更支持第一种可能:太阳炙烤 , 换句话说就是“烤老了” 。 主要证据有两个:
1)“龙宫”的两极物质比赤道更“蓝” 。 赤道和两极物质偏蓝 , 这本身是容易理解的 , 因为“龙宫”如今的地形是赤道和两极地势更高 , 中纬区域地势低 , 那么原本覆盖在赤道和两极的成熟(“红色”)物质自然会不断向地势更低的中纬区域移动 , 让埋在地下的新鲜(“蓝色”)物质暴露出来 。 但如果仅仅是这样 , 那“龙宫”的两极比赤道物质还要“蓝”就有点说不通了 。 可能的解释是除了物质移动之外 , 赤道还相比于两极受到了更多光照所致(龙宫的自转倾角171.6° , 接近于垂直黄道面的逆行自转 , 这意味着极区光照较少) 。
2)“龙宫”上的“红色”物质层还是挺厚的 。 直径小于10米的新鲜撞击坑内部并不是“蓝色”而是“红色”的 , 表明这个大小的新鲜撞击坑还没有撞穿“红色”物质层 , 由此推测 , 龙宫表面的“红色”物质层最起码应该有米级厚度 , 而空间风化应该没有这么大能力 。

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新鲜“红”坑的存在表明红色物质最起码得有米级厚度 。 改编自:参考文献[2]
但仅仅是太阳炙烤 , 还不足以让“龙宫”表面变成现在这个样子:因为隼鸟2号实际发现的“红色”物质分布更深、颗粒更小 。
隼鸟2号的着陆采样是非常“暴力”的 , 在短短几秒钟的“亲密”接触里 , 隼鸟2号从采样杆中高速射出一颗钽质子弹 , 溅起的表面物质弹入采样杆中被收集起来 , 再加上随后的发动机喷气起飞 , 这一系列“暴力”操作让“龙宫”表面一时间漫天碎屑 , 也改变了“龙宫”表面的原本的物质分布 。
2019年2月22日 , 隼鸟2号第一次着陆采样过程 , 小图是采样杆上的监视相机CAM-H拍摄 , 大图是ONC-W1相机拍摄 。 来源:JAXA、东大等 [4]
最为明显的是一块叫做“龟石”的石块 。 这个石块原本相对于周围是偏暗(“红”)的 , 但在反应控制系统(RCS)喷气之后生生被水平飞溅出5米多 , 而且……瞬 , 间 , 变 , 亮(“蓝”) , 了……

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龟石(Turtle Rock)的亮暗变化 。 来源:参考文献[2]
这意味着 , 这块石头其实是新鲜(光谱偏蓝)的 , 只是表面或者空隙里附着了一层更细腻、光谱偏红的成熟物质 , 所以看起来才会是暗的 。 经过隼鸟2号这么暴力一抖 , 这些“红色”物质掉渣一般抖落 , 石块也就恢复了原本的“青春靓丽” 。
着陆采样前后的光谱对比也证实了这点:采样区(圆圈内)原本相比于周围是偏亮偏“蓝”(新鲜)的 , 而经过一通暴力操作之后变得更暗更“红”(成熟)了 。

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【果壳网|隼鸟2号,碳烤“龙宫”始末】

着陆区反射率和光谱斜率图变化 。 来源:参考文献[2]
如果还记得我们上期说的……“打脸”来的如此之快(好了就当上期没说过吧orz)……采样之后形成的暗色物质并不是挖掘出的新鲜物质 , 其实只是被抖落下的古老的暗(“红”)色物质渣渣而已 。


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