首次在小行星表面发现了水分子

SOFIA上的FORCAST仪器在以前被认为是干燥的小行星上发现了水。

西南研究所的科学家利用现已退休的平流层红外天文台（SOFIA）的数据，首次在小行星表面发现了水分子。该项目是美国宇航局和德国航天局在DLR的合作努力。

科学家们使用FORCAST仪器观察了四颗富含硅酸盐的小行星，以分离其中两颗上指示分子水的中红外光谱特征。

配水的意义

“小行星是行星形成过程的遗留物，因此它们的成分取决于它们在太阳星云中形成的位置，”SwRI的Anicia Arredondo博士说，他是行星科学杂志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凝聚。了解小行星的位置及其组成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提供对其他太阳系中水分布的见解，并且由于水是地球上所有生命所必需的，因此将推动在我们的太阳系内外寻找潜在生命的地方。

方法和结果

“我们发现了一个明确归因于小行星Iris和Massalia上的分子水的特征，”Arredondo说。“我们的研究基于在月球阳光照射的表面发现分子水的团队的成功。我们认为我们可以使用SOFIA在其他天体上找到这种光谱特征。

SOFIA在月球南半球最大的陨石坑之一中探测到水分子。之前对月球和小行星的观测都检测到了某种形式的氢，但无法区分水和它的近亲羟基。科学家检测到大约相当于一瓶12盎司的水被困在一立方米的土壤中，分布在月球表面，与矿物质化学结合。

“根据光谱特征的波段强度，小行星上的水丰度与阳光照射的月球一致，”阿雷东多说。“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，并被困住或溶解在硅酸盐冲击玻璃中。

挑战与未来研究

来自两颗较暗的小行星Parthenope和Melpomene的数据太嘈杂，无法得出明确的结论。FORCAST仪器显然不够灵敏，无法检测水光谱特征（如果存在）。然而，有了这些发现，该团队正在招募美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜，这是首屈一指的红外太空望远镜，利用其精确的光学元件和卓越的信噪比来研究更多的目标。

“我们已经在第二周期与韦伯一起对另外两颗小行星进行了初步测量，”阿雷东多说。“我们在下一个周期中还有另一个建议，即研究另外30个目标。这些研究将增加我们对太阳系中水分布的理解。