美國探測寶藏星球「靈神星」

2023/10/12


  小玉祥司:美國國家航空航太局(NASA)10月12日將瞄準由貴重金屬構成的小行星發射探測器。這顆小行星被認為由鐵、鎳、白金、稀土等構成,據推算其資源價值達到1000京美元(1京是1萬億的1萬倍)。本次探測還將有助於了解在地球上無法直接觀測到的行星核心部位的情況,在太空資源開發和科學研究兩方面備受期待。 

       

  熟悉太空資源的東京大學教授宮本英昭充滿期待地表示,「肯定有很多白金。而且,如果能夠確認這顆行星含有豐富的鐵,將意味著邁出重要的一步」。其價值之所以達到相當於日本約1000萬年國家預算的天文數字,不光是因為白金等貴金屬含量豐富。

 

接近小行星的探測器「Psyche」(想像圖,圖片由NASA提供)

   

  宮本教授指出,「將來在太空中製造建築物時有金屬可以使用,這一點極具吸引力」。如果太空活動盛行,就需要在月球或者更遙遠的宇宙空間裏建設基地和太空站等建築物,並製作在那裏使用的機械等。NASA探測的小行星「靈神星(Psyche)」作為製作這些材料的金屬的供應源而備受期待。

   

  探測器將在6年後抵達「靈神星」

 

  雖然也可以從地球向太空運送建築材料和機械,但需要耗費大量的能源和費用。據説把材料運送到月球的費用為每公斤1億日元(約合人民幣490.1萬元)。如果能夠用太空中的資源就地取材,就可以降低成本,並防止因開採和冶煉造成地球環境污染,對宇宙開發的進展做出巨大貢獻。以鐵為例,與地球上的鐵礦石不同,太空中的鐵沒有被氧化,具有無需高溫還原、使用方便的優點。

   

  NASA的探測器「Psyche」要探測的目標是小行星靈神星,這顆小行星位於距離地球約40億公里的火星和木星之間的小行星帶。探測器將在約6年後抵達小行星,並在其上空環繞約2年進行詳細探查。

  

Psyche探測器將繞小行星運作進行詳細調查(圖片由NASA提供)

 

  小行星有很多種類型,像靈神星這樣富含金屬的類型被稱為M型。在M型小行星的探查方面,歐洲探測器「羅塞塔號(Rosetta)」曾在飛往目標彗星的途中接近並調查過「司琴星(Lutetia)」,但Psyche是首次對這種小行星進行正式探測。

    

  即使統稱為M型小行星,也未必是金屬塊。通過從地球上觀測及分析在地球上發現的金屬隕石,可以看出不僅存在金屬塊,還有金屬和岩石混合的很多種類型。日本千葉工業大學行星探查研究中心的負責人荒井朋子説,根據成分、金屬與岩石的混合方式等「存在20種左右的差異」。

  

  成為了解地球的線索

  

  M型小行星被認為是在小天體匯集變大、發展成地球這樣的行星的過程中産生的。行星一旦達到一定的大小,金屬就會被內部的熱量融化,與岩石成分分離。較重的金屬集中在中心部分,岩石成分集中在表面。如此發展下去,就會成為地球這樣的行星。而如果中途崩潰,就會導致金屬部分裸露或者不完全分離。

     


 

  因此,如果研究M型小行星,就有望弄清地球這樣的行星的成長過程,了解現在的地核、地幔等地球內部的樣子。詳細研究M型小行星還有助於了解我們居住的地球本身。

  

小行星Psyche是由金屬構成的,也有望作為將來的資源(想像圖,NASA提供)

 

  靈神星的直徑約280公里,屬於最大的一類小行星。在行星成長過程中,金屬及岩石分離需要達到一定以上的大小。如果詳細研究靈神星,了解金屬與岩石的混合情況,就會發現要想分離需要達到多大的尺寸。

    

  另外,靈神星整體並非均質,不同地方的組成也有可能不同。這樣就有助於詳細了解行星內部金屬和岩石因種類而逐漸分離的過程。千葉工業大學行星探查研究中心的負責人荒井朋子説:「還能根據不均質的情況,弄清崩潰前的狀態。不均質程度成為最重要的鑰匙」。

    

  僅從地球上觀測並不能了解靈神星的詳細情況。預估1000京美元的資源價值是以其整體由金屬構成為前提的,但也有可能是金屬與岩石以多種形式混合,還有些情況下可能是岩石成分居多,還有中心部分是金屬而周圍被岩石成分覆蓋的情況。

    

  宮本教授和荒井朋子都認為「不去就不能了解,因此非常有趣」。6年後,探測器能否向我們展示靈神星的樣子呢?雖然並不確定是否真沉睡著1000京美元的資源,但這無疑是一顆「寶藏星球」,能從科學上了解地球這樣的行星是如何形成的。

     

  本文作者為日本經濟新聞(中文版:日經中文網) 編輯委員 小玉祥司

  

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