伊利瑪·盧米斯+張唯誠
小行星中有些什么秘密?克里斯蒂娜·托馬斯希望這個問題的答案有助于我們理解太陽系是如何在50億年前形成的。這位行星科學家主要研究小行星家族,那是一些飄浮在太空中的巖石和由巖石碎片組成的群。每個群都來自一個很大的小行星“父親”或者“母親”,它們因為種種劇烈事件破碎了。
托馬斯希望通過觀測這些較小的巖石塊,弄明白那些更大的、被認為是小行星“父母”的“身體中”隱藏著怎樣的秘密。托馬斯是美國航空航天局戈達德宇宙飛行中心的研究科學家,她為行星科學研究所和大學空間研究協(xié)會工作。
托馬斯要尋找的“小行星家族”很年輕,只有幾億歲?!斑@些年輕的‘家族是早期太陽系留給我的‘時間膠囊,”她說,“它們剛剛被‘打開,而我希望這樣的狀態(tài)有利于里面原有的東西得到保存?!?/p>
托馬斯通過研究那些巖石反射的太陽光,來弄清楚它們是由什么組成的。她知道,每種元素反射的光線都擁有獨特的波長模式,這種模式被稱為光譜。它很像物質的“指紋”。托馬斯使用光譜儀把小行星反射出的太陽光分解成不同的波長,這個過程很像用一個棱鏡把白光分解成一道彩虹。然后,她把來自小行星的光譜和地球上已有元素的光譜進行對比,直到找到相同的光譜。
她說:“這是一種匹配游戲?!?/p>
當托馬斯有了研究某顆小行星的想法時,她要首先寫一份提案。在這份提案中,她要解釋如何實施她的計劃,并對她希望使用的望遠鏡提出時間方面的申請。她經常使用美國航空航天局的紅外望遠鏡,這架望遠鏡設在夏威夷,但托馬斯可以在自己家中的電腦上進行觀測。當她的觀測之夜終于來臨時,她會用一個特殊的密碼登錄望遠鏡的計算機,聯(lián)系上望遠鏡的操作員?!叭缓?,我會沖一壺茶,準備熬上一整夜?!彼f。
托馬斯會告訴操作員將望遠鏡指向哪里,什么時候調節(jié)焦距。接下來,她開始收集數據。她說:“我到第二天早晨或者下午都不會休息,我要下載所有的數據?!?/p>
有一個疑惑一直困擾著托馬斯。行星科學家已經獲得了很多證據,可以證明大型小行星可能在它們成長的某個階段熔化過。巖石中的一些元素擁有放射性,而放射性物質在衰變的時候散發(fā)熱量,那些熱量應該可以導致巖石的熔化。假如真是這樣,巖石中的較重元素就會向星核聚集,星體中的物質應該出現分層現象。
科學家知道,這樣的事的確發(fā)生過,但他們還沒有在小行星中發(fā)現證據。那些熔化過的物質在哪里呢?
托馬斯希望自己能夠找到線索,證明一個小行星“家族”中的所有巖石是相同的,或者小巖石與來自大型小行星的巖石是不同的?!澳懿荒苷业揭恍┧鼈冊谶^去的歷史中發(fā)生過熔融的證據呢?”她說,“假如我們能夠回答這個問題,那么對于早期的太陽系究竟發(fā)生了什么,我們就找到理解的途徑了?!?