美国探测宝藏星球“灵神星”

小玉祥司:美国国家航空航天局(NASA)10月12日将瞄准由贵重金属构成的小行星发射探测器。这颗小行星被认为由铁、镍、白金、稀土等构成,据推算其资源价值达到1000京美元(1京是1万亿的1万倍)。本次探测还将有助于了解在地球上无法直接观测到的行星核心部位的情况,在太空资源开发和科学研究两方面备受期待。

熟悉太空资源的东京大学教授宫本英昭充满期待地表示,“肯定有很多白金。而且,如果能够确认这颗行星含有丰富的铁,将意味着迈出重要的一步”。其价值之所以达到相当于日本约1000万年国家预算的天文数字,不光是因为白金等贵金属含量丰富。

接近小行星的探测器“Psyche”(想象图,图片由NASA提供)

宫本教授指出,“将来在太空中制造建筑物时有金属可以使用,这一点极具吸引力”。如果太空活动盛行,就需要在月球或者更遥远的宇宙空间里建设基地和空间站等建筑物,并制作在那里使用的机械等。NASA探测的小行星“灵神星(Psyche)”作为制作这些材料的金属的供应源而备受期待。  

探测器将在6年后抵达“灵神星”

虽然也可以从地球向太空运送建筑材料和机械,但需要耗费大量的能源和费用。据说把材料运送到月球的费用为每公斤1亿日元(约合人民币490.1万元)。如果能够用太空中的资源就地取材,就可以降低成本,并防止因开采和冶炼造成地球环境污染,对宇宙开发的进展做出巨大贡献。以铁为例,与地球上的铁矿石不同,太空中的铁没有被氧化,具有无需高温还原、使用方便的优点。

NASA的探测器“Psyche”要探测的目标是小行星灵神星,这颗小行星位于距离地球约40亿公里的火星和木星之间的小行星带。探测器将在约6年后抵达小行星,并在其上空环绕约2年进行详细探查。

Psyche探测器将绕小行星运行进行详细调查(图片由NASA提供)

小行星有很多种类型,像灵神星这样富含金属的类型被称为M型。在M型小行星的探查方面,欧洲探测器“罗塞塔号(Rosetta)”曾在飞往目标彗星的途中接近并调查过“司琴星(Lutetia)”,但Psyche是首次对这种小行星进行正式探测。

即使统称为M型小行星,也未必是金属块。通过从地球上观测及分析在地球上发现的金属陨石,可以看出不仅存在金属块,还有金属和岩石混合的很多种类型。日本千叶工业大学行星探查研究中心的负责人荒井朋子说,根据成分、金属与岩石的混合方式等“存在20种左右的差异”。

成为了解地球的线索

M型小行星被认为是在小天体汇集变大、发展成地球这样的行星的过程中产生的。行星一旦达到一定的大小,金属就会被内部的热量融化,与岩石成分分离。较重的金属集中在中心部分,岩石成分集中在表面。如此发展下去,就会成为地球这样的行星。而如果中途崩溃,就会导致金属部分裸露或者不完全分离。

因此,如果研究M型小行星,就有望弄清地球这样的行星的成长过程,了解现在的地核、地幔等地球内部的样子。详细研究M型小行星还有助于了解我们居住的地球本身。

小行星Psyche是由金属构成的,也有望作为将来的资源(想象图,NASA提供)

灵神星的直径约280公里,属于最大的一类小行星。在行星成长过程中,金属及岩石分离需要达到一定以上的大小。如果详细研究灵神星,了解金属与岩石的混合情况,就会发现要想分离需要达到多大的尺寸。 

另外,灵神星整体并非均质,不同地方的组成也有可能不同。这样就有助于详细了解行星内部金属和岩石因种类而逐渐分离的过程。千叶工业大学行星探查研究中心的负责人荒井朋子说:“还能根据不均质的情况,弄清崩溃前的状态。不均质程度成为最重要的钥匙”。

仅从地球上观测并不能了解灵神星的详细情况。预估1000京美元的资源价值是以其整体由金属构成为前提的,但也有可能是金属与岩石以多种形式混合,还有些情况下可能是岩石成分居多,还有中心部分是金属而周围被岩石成分覆盖的情况。

宫本教授和荒井朋子都认为“不去就不能了解,因此非常有趣”。6年后,探测器能否向我们展示灵神星的样子呢?虽然并不确定是否真沉睡着1000京美元的资源,但这无疑是一颗“宝藏星球”,能从科学上了解地球这样的行星是如何形成的。

本文作者为日本经济新闻(中文版:日经中文网) 编辑委员 小玉祥司

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页面更新:2024-03-13

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