臺北市立天文科學教育館

自日本隼鳥二號（Hayabusa2）帶著樣品返回地球之後，近兩年的今天，巴黎地球物理研究所、巴黎西岱大學和法國國家科學研究中心公佈了(162173) Ryugu龍宮小行星岩土樣本組成：鋅和銅的同位素。這兩個同位素的特徵表示龍宮小行星的成分接近於 Ivuna碳質球粒隕石，與Ryugu類似的物質在外太陽系約佔5-6%的地球質量。這篇研究論文於12月12日發表於《Nature Astronomy》期刊。

以往科學家藉由在地球上發現的隕石，來推敲早期太陽系的樣貌。然而，日本宇宙航空研究開發機構 JAXA的隼鳥二號，於2020年12月帶著5公克取自龍宮小行星的碎片返回地球。對研究太陽系形成的科學領域而言，這是突破關鍵的一步，因直接帶回來的碎片較不會受到地球環境的風化作用而改變，科技的進步提高研究的可行性：直接分析最純粹的樣品。

研究團隊首次公佈分析樣品的結果，他們發現龍宮小行星的成分與 Ivuna類碳質球粒隕石（Ivuna-like carbonaceous chondrites, CI）最接近，一種在化學上是最原始的隕石組成（編按：含水和有機物的隕石），其元素豐度的比例最接近太陽。然而，一些同位素的特徵（例如：鈦和鉻）和碳質球粒隕石其他亞群的特徵有些重疊，因此龍宮小行星和碳質球粒隕石之間的關聯性還未能全盤瞭解。

鋅和銅是兩種中度揮發性的元素，是研究類地行星形成過程的關鍵特徵。不同亞群的碳質球粒隕石會有不同鋅與銅的同位素比例，其中 CI球粒隕石更是富含揮發性元素。詳細調查研究龍宮小行星鋅與銅的同位素，科學家們獲得了研究小行星起源的關鍵工具。他們發現龍宮小行星的鋅與銅的同位素比例，和 CI球粒隕石幾乎相同，而與其他類型的隕石有所差異。由於龍宮小行星和 CI球粒隕石的相似性，讓科學家可利用龍宮小行星樣本中的鋅與銅之同位素比例，作為代表太陽組成物質的最佳評估工具。

另外，龍宮小行星的鋅同位素也可以用於研究在地球上中度揮發物質的增長過程，這對於瞭解行星發展適居帶的細節十分重要。研究團隊也說明類似龍宮小行星的物質，在行星盤約有5%的地球質量。（編譯/潘康嫻）

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圖說：研究人員手上拿著(162173) Ryugu龍宮小行星的樣本。

資料來源：PHYS.ORG