2020年10月，美國太空總署（NASA）的OSIRIS-REx太空探測器成功登陸距地球3.2億公里的小行星貝努（Bennu），並從鬆散地表收集了約120公克的塵埃與岩石樣本，隨後於2023年9月將樣本封存後返航，並順利降落在美國猶他州沙漠。研究團隊詳細分析了這些珍貴樣本，顯示在太陽系形成初期，貝努的母天體可能曾經存在液態水，其研究成果更提供了太陽系形成初期環境中的化學組成重要線索。
圖說：密封的貝努小行星岩石與礦物樣本，影像來源：Erika Blumenfeld \& Joseph Aebers/JSC
太陽系形成初期的遺跡
小行星是太陽系形成初期，無法形成行星的天體碎裂後的殘餘物，也因此擁有多樣的形態、大小及不同的化學組成。貝努被選為OSIRIS-REx任務的目標，主要是因為從地球的望遠鏡觀測資料顯示，貝努小行星富含碳及水合黏土礦物，可能與地球上最原始的碳質球粒隕石（carbonaceous chondrites）性質相似。與隕石樣本不同的是，從小行星直接採集的樣本未經大氣層摩擦燃燒的破壞，或掉落地面後受到地球環境影響，因此能儲存其最原始的樣貌，並為太陽系演化、行星形成過程以及太陽系中構成生命基本物質的來源提供關鍵性線索。
圖說：藝術家筆下所展現，OSIRIS-REx任務太空探船正準備登陸貝努小行星採集樣本的想像圖。圖片來源：NASA/Goddard/University of Arizona
圖說：研究團隊正在無塵室中處理OSIRIS-REx任務攜帶密封樣本的返回艙。影像來源：Keegan Barber/NASA
發現鹽類礦物
為避免遭受地球環境汙染，樣本攜回地球後立即儲存在充滿氮氣的密封裝置內，由科學家透過外部手套操作處理。在分析貝努塵埃顆粒內部結構時，研究團隊驚訝地發現了被認為在小天體中極為罕見的鹽類礦物：巖鹽（halite）與鉀石鹽（sylvite）。巖鹽可溶於水，在目前所知的隕石樣本中極為罕見。團隊還在樣本中發現了其他物質：如碳酸鈉（俗稱蘇打） 、磷酸鹽、硫酸鹽及氟化物等其他鹽類礦物。這些礦物通常由鹽水蒸發後沈積而成，類似於地球的鹽湖沉積物。上述的發現顯示，小行星貝努的母天體可能曾經擁有液態鹽水環境，並在蒸發過程中留下了鹽類沈積物，而這些物質也成為太陽系形成初期水迴圈的重要跡證。
圖說：在小行星貝努的樣本中發現了包括碳酸鈉（如圖所示）在內的多種礦物質的微小結晶。影像來源：Timothy McCoy/Smithsonian
有機化合物與構成生命的物質
除了鹽類礦物，天文學家還在貝努樣本中發現了大量有機分子，包括14種與地球生物過程相關的胺基酸，以及某些未在已知生物體中發現的胺基酸。此外，還檢測到氨（ammonia）及全部5種RNA與DNA中的核鹼基（nucleobases）。雖然目前未在貝努上發現生命，但這些結果表明，小行星貝努的母天體曾擁有富含碳與鹽水的環境，以及適合形成生命的基本條件。這項研究進一步支援了鹽類礦物在有機化合物形成過程中所產生的催化作用，對外星生命與生命起源的研究具有重大意義。
圖說：2023年9月，裝有小行星貝努原始樣本的返回艙降落在美國猶他州沙漠。影像來源：Keegan Barber/NASA
未來研究與探索
貝努小行星的樣本分析成果為研究太陽系外圍冰質天體提供了新觀點，天文學家據此推測土星衛星土衛二（Enceladus）與矮行星穀神星（Ceres）都可能擁有地下鹽水海洋，而這些天體是否具備孕育生命的潛力仍是未解之謎。目前團隊仍在持續分析這些珍貴樣本，並將進一步研究小行星貝努母天體的演化歷史，藉此拓展對早期太陽系形成的環境與潛在生命起源的理解。（編輯／蔡承穎）
資料來源：Science alert
※ 本文由萌芽機器人自動轉貼自臺北市立天文科學教育館網站，原始上版日期為 2025/02/01 11:58:00，並有透過程式自動轉換字串，內容僅供參考，若有任何錯誤之處還請見諒！
關於臺北市立天文科學教育館：又被稱為台北市立天文館或台北天文館，座落於臺灣臺北市士林區的臺北科學藝術園區內，隸屬於臺北市政府教育局，創立於 1996 年 11 月 7 日，於 1997 年 7 月 20 日正式全面開放。其起源可追溯至臺灣的第一座天文教育機構，即「臺北市立天文台」。