研究小组描述了小行星法厄同的成分

直径五公里的小行星法厄同长期以来一直困扰着研究人员。当小行星在其轨道上经过最接近太阳的地方时，类似彗星的尾巴会在几天内可见。

然而，彗星的尾巴通常是由冰和二氧化碳蒸发形成的，这无法解释这种尾巴。在木星距太阳的距离处，尾巴应该已经可见。

当小行星的表层破裂时，分离的砾石和尘埃继续在同一轨道上运行，并在遇到地球时产生一簇流星。法厄同流星雨会引发双子座流星雨，每年12月中旬左右也会出现在芬兰的天空中。至少根据普遍的假设，因为那是地球穿过小行星路径的时候。

到目前为止，有关法厄同太阳表面附近太阳表面发生的情况的理论仍然纯粹是假设。小行星上会产生什么?如何?通过了解法厄同的构成找到了这个谜语的答案。

由六块已知陨石组成的罕见陨石群

赫尔辛基大学的研究人员最近在《自然天文学》杂志上发表的一项研究中，重新分析了美国宇航局斯皮策太空望远镜先前测量的法厄顿的红外光谱，并与实验室测量的陨石的红外光谱进行了比较。

研究人员发现，Phaethon的光谱与某种类型的陨石(即所谓的CY碳质球粒陨石)完全对应。这是一种非常罕见的陨石，目前已知的陨石样本仅有六块。

小行星也可以通过从太空取回样本来研究，但陨石的研究不需要昂贵的太空任务。最近JAXA和NASA样本返回任务的目标小行星Ryugu和Bennu属于CI和CM陨石。

所有三种类型的陨石都起源于太阳系的诞生，并且彼此部分相似，但只有CY组由于最近的加热而显示出干燥和热分解的迹象。

所有这三个群体都显示出太阳系早期演化过程中发生的变化的迹象，其中水与其他分子结合形成页硅酸盐和碳酸盐矿物。然而，CY型陨石与其他陨石不同，因为它们的硫化铁含量很高，这表明它们有自己的起源。

博士后研究员埃里克·麦克伦南(EricMacLennan)手里拿着一种非常罕见的陨石，即所谓的CY碳质球粒陨石。已知的同一类型的标本只有六个。该样品是从伦敦自然历史博物馆借来的。图片来源：苏珊·海基宁

Phaethon的光谱与CY碳质球粒陨石的光谱相匹配

对法厄同红外光谱的分析表明，这颗小行星至少由橄榄石、碳酸盐、硫化铁和氧化物矿物组成。所有这些矿物都支持与CY陨石的联系，尤其是硫化铁。碳酸盐表明水含量的变化符合原始成分，而橄榄石是页硅酸盐在极端温度下热分解的产物。

在研究中，可以通过热模型显示小行星表面的普遍温度以及某些矿物质何时分解并释放气体。当法厄同接近太阳时，其表面温度升至约800°C。CY陨石群非常适合这一点。在相似的温度下，碳酸盐产生二氧化碳，层状硅酸盐释放水蒸气，硫化物释放硫气体。

根据这项研究，法厄同上发现的所有矿物似乎都与CY型陨石的矿物相对应。唯一的例外是氧化物氢钙石和水镁石，它们在陨石中没有检测到。然而，当碳酸盐在水蒸气存在下被加热和破坏时，这些矿物质就会形成。

尾巴和流星雨得到解释

小行星的成分和温度解释了太阳附近气体的形成，但它们是否也解释了形成双子座流星雨的尘埃和砾石?小行星是否有足够的压力将灰尘和岩石从小行星表面提起?

研究人员将其他研究的实验数据与他们的热模型结合起来，据此估计，当小行星经过最接近太阳时，气体从小行星的矿物结构中释放出来，这可能导致岩石崩溃。此外，二氧化碳和水蒸气产生的压力足以将小行星表面的细小尘埃颗粒提起。

该研究的主要作者、赫尔辛基大学的博士后研究员埃里克·麦克伦南(EricMacLennan)说：“钠的排放可以解释我们在太阳附近观察到的弱尾部，而热分解可以解释灰尘和砾石是如何从辉同中释放出来的。”

赫尔辛基大学副教授米凯尔·格兰维克(MikaelGranvik)表示：“很高兴看到每一种发现的矿物似乎如何排列到位，并解释了小行星的行为。”