参考消息网7月31日报道 英国科学新闻网站日前刊登题为《通过X射线分析，一颗小行星让我们了解太阳系的过去》的文章，作者为美国能源部科学办公室工作人员香农·布雷舍·谢伊，内容编译如下：

想象一下，我们打开一个时间胶囊，希望了解远古时代。但这次它不是一个盒子或箱子，而是一颗小行星。它可以让我们了解地球上生命的开端。

这就是使用先进光源设施的研究人员所面对的情况。先进光源是美国能源部科学办公室的设施。在那里工作的团队看过很多不同寻常的事物。但哪怕对这个团队来说，来自小行星的样本也是不同寻常的。幸运的是，先进光源设施提供的创新工具能够支持科学家深入研究这些太空岩石的历史。

就像研究地球上的岩石可以让我们了解地球早期历史一样，研究小行星、陨石和彗星等原始小天体可以让我们了解太阳系的历史。

球粒状陨石是一种特别有用的陨石。它们未分化，从化学角度看很原始。其内的岩石可以追溯到早期太阳系的尘埃和小颗粒，它们聚集在一起形成了一个巨大的母体。

某种类型的球粒状陨石(被称为碳质球粒状陨石)保存了相对丰富的易蒸发化学物质，包括碳和水。它们是构成地球上生命的要素。通过研究这些被保存下来的物质，科学家可以探究人类面对的一个基本问题：“我们从哪里来？”

使用先进光源设施的团队研究了采集自碳型小行星“龙宫”表面的样本。他们估计这颗小行星与碳质球粒状陨石类似。与位于火星和木星之间的主小行星带内的小行星相比，“龙宫”距离地球比较近。

科学家假设“龙宫”是一颗“碎石堆”小行星。他们认为，它的形成原因是，一个物体撞击它的母体，之后喷射出来的岩石重新合并成一颗新的小行星。在这个过程之后，这颗小行星从主小行星带移动到了近地轨道。

2019年，日本宇宙航空研究开发机构的“隼鸟2”号小行星探测器从“龙宫”表面的两处地点采集了样本，并于2020年将其带回地球。该机构共带回了5.4克样本。该机构将一小部分样本分配给“隼鸟2”号初始分析团队。该团队由全球约400名科学家组成。

小行星颗粒的超薄切片被送到先进光源设施。先进光源设施使科学家能够精确地识别材料中的元素和分子。它使用粒子加速器产生异常明亮的X射线束。它们揭示了物体内容物的信息。

首先，研究团队用X射线仔细地扫描了水平地排成一行行的样本。通过测量扫描过程中X射线的变化，科学家可以识别出小行星样本内的单个有机物颗粒。这些颗粒的大小仅为脱氧核糖核酸链的100倍。

一旦科学家识别出令他们感兴趣的颗粒，他们就用X射线来揭示有机碳颗粒中化学键的类型。这一次，研究人员利用这个过程将样本中的各种元素和官能团(原子的特定排列方式)绘制成图。

基于这一分析结果，科学家发现了四种不同类型的碳化合物和不同类型的结构。在识别出这些物质后，科学家将它们与类似的陨石进行比较。后者的历史是他们已经知道的。

将所有这些数据拼凑在一起后，他们得以勾勒出这颗小行星在太阳系早期的大致历史。样本含有有机碳表明，“龙宫”的有机物是以下过程的产物：其前体在与该小行星母体上的液态水发生化学反应时产生了变化。

样本中的碳同位素反映出，这些有机物前体来自极冷的太空环境(温度约为零下200摄氏度)。该团队首次证明，碳质小行星中的有机物与原始碳质球粒状陨石中的类似有机物之间存在直接联系。

研究来自“龙宫”小行星的物质不是科学家第一次、可能也不是最后一次使用先进光源设施来仔细研究太空岩石。研究人员曾用它来分析美国国家航空航天局(NASA)“星尘”探测器2006年从维尔特二号彗星采集的尘埃颗粒。

这些研究展示了一些工具和技术。事实已经证明，这些工具和技术对分析其他任务(比如NASA“冥王”号探测器)采集的样本也很有用。“冥王”号采集了小行星“贝努”的样本，并于2023年秋天将样本带回地球。（编译/李莎）