一個國際研究小組尋找在太空中追蹤到的小行星的碎片，然后觀察到它在2018年6月2日墜落在博茨瓦納。在SETI研究所流星天文學(xué)家Peter Jenniskens的指導(dǎo)下，他們在卡拉哈里中部野生動物保護(hù)區(qū)的深處發(fā)現(xiàn)了23塊隕石，現(xiàn)在他們在《流星學(xué)和行星科學(xué)》雜志上在線發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。
Jenniskens說：“將太空中對小行星的觀察與從隕石中收集到的信息結(jié)合起來，表明它很可能來自灶神星，我們太陽系中第二大的小行星，也是美國宇航局DAWN 任務(wù)的目標(biāo)。數(shù)十億年前，對灶神星的兩次巨大撞擊產(chǎn)生了一個更大、更危險(xiǎn)的小行星家族。新發(fā)現(xiàn)的隕石為我們提供了一條關(guān)于這些撞擊可能發(fā)生的時(shí)間的線索。”
撞擊博茨瓦納的小行星被稱為2018 LA，它首先被亞利桑那大學(xué)的卡塔利娜巡天系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，是一個在星星之間移動的微弱光點(diǎn)?？ㄋ妊蔡煜到y(tǒng)搜索穿越地球的小行星，是美國宇航局行星防御計(jì)劃的一部分。
卡塔利娜巡天系統(tǒng)項(xiàng)目主任Eric Christensen說：“這種大小的小行星對我們沒有危險(xiǎn)，但它們磨練了我們探測接近小行星的技能。”
該團(tuán)隊(duì)從澳大利亞的SkyMapper南方勘測計(jì)劃中恢復(fù)了檔案數(shù)據(jù)，顯示這顆小行星在太空中旋轉(zhuǎn)，每4分鐘旋轉(zhuǎn)一次，在反射陽光的同時(shí)，交替向我們呈現(xiàn)出寬窄兩面。
在前往地球的途中，宇宙射線轟擊了小行星并產(chǎn)生了放射性同位素。通過分析這些同位素，研究人員確定2018 LA是一塊大小約為1.5米的固體巖石，它反射了約25%的太陽光。
“這只是我們第二次在太空中發(fā)現(xiàn)一顆小行星，然后在陸地上撞擊地球，”Jenniskens說。“第一次是十年前蘇丹的小行星2008 TC3。”Jenniskens還指導(dǎo)了對2008 TC3碎片的搜索。
這一次，較少的觀測導(dǎo)致該小行星在其軌道上的位置更加不確定。美國宇航局JPL近地天體研究中心的Davide Farnocchia將小行星的天文觀測與美國政府衛(wèi)星的火球數(shù)據(jù)相結(jié)合，計(jì)算出墜落地點(diǎn)。Ursa芬蘭火球網(wǎng)的Esko Lyytinen也做了努力。
“當(dāng)Jenniskens第一次到達(dá)Maun時(shí)，他需要我們幫助縮小墜落區(qū)域，”O(jiān)kavango研究機(jī)構(gòu)的Oliver Moses說。“我們隨后在Rakops和Maun追蹤了更多的視頻記錄，并能夠?qū)鹎虻奈恢眠M(jìn)行三角測量。”
在確認(rèn)了墜落區(qū)域后，Moses金額 Jenniskens 與來自博茨瓦納國際科技大學(xué)（BIUST）的地質(zhì)學(xué)家Alexander Proyer 和博茨瓦納地球科學(xué)研究所（BGI）的地質(zhì)科學(xué)家莫Mohutsiwa Gabadirwe 及其同事一起尋找隕石。
“在第五天，也就是我們搜索的最后一天，BIUST的Lesedi Seitshiro在離營地僅30米的地方發(fā)現(xiàn)了第一塊隕石，”Jenniskens說。“”它有18克，大小約3厘米?！?/p>
搜索區(qū)域位于卡拉哈里中部野生動物保護(hù)區(qū)，這里有各種野生動物，包括豹子和獅子。博茨瓦納野生動物和國家公園部的工作人員保證了研究人員的安全。BGI與博茨瓦納國家博物館和紀(jì)念碑部協(xié)調(diào)了這次搜索。
“這塊隕石被命名為‘Motopi Pan’，是以當(dāng)?shù)氐囊粋€水坑命名的，”Gabadirwe說。"這塊隕石是博茨瓦納的國寶。"
芬蘭赫爾辛基大學(xué)的非破壞性分析表明，“Motopi Pan ”屬于無球粒隕石（HED）群，已知可能來自巨大的小行星灶神星，最近美國宇航局的DAWN 任務(wù)對其進(jìn)行了詳細(xì)研究。
赫爾辛基大學(xué)的Tomas Kohout說：“我們設(shè)法測量了金屬含量，并從暴露的隕石內(nèi)部的薄殼部分獲得了反射光譜和X射線元素分析。"所有的測量結(jié)果都很好地結(jié)合在一起，并指出了HED型隕石的典型值?！?/p>
動力學(xué)研究表明，2018 LA的軌道與來自灶神星所在的小行星帶的內(nèi)部部分是一致的。該小行星通過位于小行星帶內(nèi)側(cè)的共振被送入撞擊地球的軌道。
“我們2015年在土耳其調(diào)查的另一個HED隕石墜落，名為Sari?i?ek，在一個類似的短軌道上撞擊，產(chǎn)生的隕石大多是2到5克的小型隕石，”Jenniskens說。
當(dāng)Jenniskens在2018年10月回到博茨瓦納時(shí)，該團(tuán)隊(duì)又發(fā)現(xiàn)了22塊小隕石。令人驚訝的是，隨后發(fā)現(xiàn)的隕石在外貌上顯示出很大的多樣性。
"我們研究了其中五塊隕石的巖石學(xué)和礦物化學(xué)，確認(rèn)它們屬于HED組，"南非約翰內(nèi)斯堡威特大學(xué)的羅杰-吉布森說。"總的來說，我們把小行星2018 LA所包含的材料歸為古銅鈣無粒隕石（Howardites），但一些個別的碎片與鈣長輝長無粒隕石（Eucrites）和古銅無球隕石（Diogenites）石的關(guān)系更密切。"
其他研究也證實(shí)了該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的令人驚訝的多樣性，例如反射光譜學(xué)和樣品中的多芳烴含量。這顆小行星是一個角礫巖，是來自灶神星上不同部位的膠結(jié)巖石塊的混合物。
隕石的起源
之前的一個假設(shè)提出，Sari?i?ek起源于灶神星的碰撞，該碰撞產(chǎn)生了由DAWN成像的Antonia撞擊坑。仍然顯示出可見的彈射物毯，那個年輕的隕石坑形成于大約2200萬年前。落在地球上的所有HED隕石中，有三分之一是在2200萬年前噴出的?！癕otopi Pan ”是否起源于同一個隕石坑？
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的惰性氣體同位素測量和普渡大學(xué)的放射性同位素測量顯示，這塊隕石也曾作為一個小物體在太空中停留了大約2300萬年。研究人員發(fā)現(xiàn)Motopi Pan和Sari?i?ek在某些方面是相似的，但在其他方面則不同。與Motopi Pan一樣，Sari?i?ek在27.8公里的高度爆炸，但在那次破裂中產(chǎn)生的光線較少。
加拿大西安大略大學(xué)的彼得-布朗說：“在南非測量的次聲波沖擊波并不像美國政府傳感器探測到的亮光那樣強(qiáng)烈?！?/p>
根據(jù)鋯石礦物中的鉛同位素，研究人員發(fā)現(xiàn) Sari?i?ek和Motopi Pan都是在大約4.56億年前在灶神星的表面凝固。但是Motopi Pan的磷酸鹽顆粒在最近經(jīng)歷了另一次熔化事件。 Sari?i?ek則沒有。
加州大學(xué)戴維斯分校的Qing-zhu Yin說："大約4.34億年前，Motopi Pan的物質(zhì)接近一個大型撞擊事件的中心，Sari?i?ek則沒有。"
灶神星經(jīng)歷了兩次重大的撞擊事件，形成了Rheasilvia撞擊盆地和底層的，因此也是更古老的Veneneia撞擊盆地。
Jenniskens說："我們現(xiàn)在懷疑Motopi Pan被Veneneia撞擊所加熱，而隨后的Rheasilvia撞擊則將這些物質(zhì)散落在周圍。如果是這樣的話，這將使維內(nèi)尼亞撞擊的時(shí)間定在大約4.34億年前。在Rheasilvia撞擊噴出物的上面是直徑10.3公里的Rubria撞擊坑，比16.7公里的Antonia撞擊坑略小，而且略微年輕，為1900+/-300萬年，但卻是Motopi Pan起源坑的一個很好的候選者。"
2020年11月，由BIUST的Fulvio Franchi領(lǐng)導(dǎo)的探險(xiǎn)隊(duì)又發(fā)現(xiàn)了一塊Motopi Pan隕石。這塊92克的隕石現(xiàn)在是迄今為止回收的小行星2018 LA的最大碎片，也是巨型小行星灶神星的另一小塊。
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