国际小行星日:一起走近行星科学前沿
新华社北京6月30日电(记者 王立彬)6月30日是国际国际小行星日。我国行星科学研究处于何种水平?小行星日星科学前为何称小行星为太阳系的“时间胶囊”?带着这些核心问题,记者深入中国地质科学院地质研究所行星科学研究中心,起走近距离探访行星科学的近行最前沿动态。
地球科学向行星领域拓展:从“跟跑”到“并跑”甚至“领跑”
研究火星、国际金星、小行星日星科学前月球及小行星,起走其终极指向是近行揭示地球何以成为今日模样。
- 金星警示我们:大气与辐射平衡一旦突破极端阈值,国际行星环境可能发生不可逆的小行星日星科学前根本性转变;
- 火星提醒我们:即便曾拥有水活动,行星在长期演化中也可能丧失维持宜居环境的起走能力;
- 小行星作为太阳系原始物质与演化记录的载体,是近行探索天地演化的关键钥匙;
- 月球则封存了早期撞击、岩浆演化以及地球早已湮灭的国际远古地质信息。
中国地质科学院地质研究所所长杨志明指出:“这些研究共同指向一个核心认知——行星环境的小行星日星科学前稳定性存在边界,一旦超越,起走系统恢复将极其困难。”
目前,我国地球科学向行星领域的拓展已进入快速发展新阶段,整体实现“并跑”,部分领域达到“领跑”。作为行星演化研究国际第一梯队成员,我国在月球样品同位素定年、矿物学分析及冲击变质研究等方面取得了一系列原创性突破:
- 月球演化新认知:通过嫦娥五号月壤样品,证实月球在20亿年前仍存在火山活动,并重建了近20亿年以来的撞击通量历史,该成果获国际广泛认可。
- 技术装备自主化:在地外样品研究中,我国自主研发了首台双聚焦SIMS(二次离子质谱仪),其分析能力位居国际领先行列。
随着航天任务的密集实施,我国正逐步掌握第一手样品与探测数据,具备提出独立科学问题、构建自主技术体系及贡献国际成果的条件。
备战火星采样:地质优势赋能深空探测
未来行星科学不仅要回答“天体是什么、如何演化”,更要解决“资源在哪里、如何识别评价及利用”的问题。
中国地质科学院地质研究所行星科学研究中心负责人龙涛强调:“行星科学与传统地质研究的交叉,是我国最具潜力且最具辨识度的发展优势。”
自然资源和地质调查系统在月球水冰、火星含水矿物、小行星挥发分及金属资源、原位资源利用等领域拥有深厚基础。早在2005年前后,原国土资源部便建立了探月工程相关工作机制,设立月球与火星实验场,开展地外环境下物质性质、结构及地质过程的模拟研究。此后,我国在月球地质图编制、嫦娥任务着陆区选址、阿波罗及月球号样品研究、嫦娥五号/六号返回样品分析,以及火星采样返回任务选址论证等方面,构建了系统的行星地质研究基础。
针对火星方向,我国持续开展地质图编制、着陆区评价及宜居环境分析,并参与天问三号着陆区筛选。龙涛表示,核心目标是从地质角度回答“采哪里、采什么、为什么采”。同时,面向未来地外样品中有机质、挥发分和轻元素分析的新需求,我国正推进自主研发的大型二次离子质谱仪,以提升微区、微量、原位及高精度测试能力,为深空探测样品研究提供坚实支撑。
锚定太阳系“时间胶囊”:小行星与生命起源
尽管地球早期遭受撞击可能瞬间剥离大气、中断宜居环境的连续性,但小行星及天体物质输入带来了水和挥发性元素,构成了原始水圈和大气圈的重要来源。从这个意义上讲,小行星物质输入是生命演化的“原始资本”。
小行星被誉为太阳系早期物质的“时间胶囊”。研究小行星不仅有助于厘清地球水、有机质及早期物质的来源,更能帮助人类认知未来深空资源潜力。
据悉,围绕天问二号小行星采样返回任务,我国已在样品研究、行星编图及高端仪器研发等方面做好充分准备。
龙涛透露:“小行星样品返回后,我们将致力于在极少量样品中获取尽可能可靠的信息,重点布局矿物化学、同位素年代学、挥发分及空间风化分析等流程。”
火星、金星、月球和小行星,都是理解地球的一面镜子。公众对行星科学的支持,本质上是对人类更好认识地球、保护地球以及迈向未来的支持。
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