太陽系最初基本上是一個巨大的塵埃和氣體盤，它們逐漸聚集在一起形成了太陽，然后是行星和衛(wèi)星。這塊“蛋糕的碎屑”以小行星和彗星的形式在太空中漂移，因此，它們基本上是“時間膠囊”，保存著太陽系形成過程中的原始材料。

當(dāng)它們作為隕石落到地球上時，科學(xué)家們可以對它們進行研究，但不幸的是，這些樣本會被地球上的過程所污染。最好的樣本直接來自于源頭，它們被鎖在太空中，幾十億年來基本沒有變化。而這正是日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（JAXA）在2014年發(fā)射的“隼鳥2號”(Hayabusa2)任務(wù)的目標(biāo)。

“隼鳥2號”在2019年成功地與小行星“龍宮”表面接觸，俯沖下來，從表面舀起巖石材料的樣本，并在2020年12月將其帶回地球。現(xiàn)在，對這個原始樣本的首次全面分析已經(jīng)完成。

科學(xué)家們研究了來自“龍宮”的16個顆粒，發(fā)現(xiàn)它包含有史以來最古老的物質(zhì)，其中一些顆粒比太陽還要古老。雖然目前的小行星直徑只有大約1公里（0.6英里），但這只是一個母體（小行星）的碎片，它的直徑可能有幾十公里，在外太陽系形成。

耐人尋味的是，這些材料顯示出在遙遠的過去曾被水浸泡過的跡象。放射性同位素測定顯示，“龍宮”的母體在太陽系誕生幾百萬年后被水循環(huán)改變了。

這項研究的作者Nicolas Dauphas說：“我們必須想象一個漂浮在太空中的冰和塵埃的集合體，當(dāng)冰被小行星形成時存在的放射性元素衰變產(chǎn)生的核能融化時，它變成了一個巨大的泥球。”

研究人員表示，這些放射性元素會在500萬年后全部衰變，小行星再次凍結(jié)。另一個天體的撞擊拋出了這個小行星的碎片，包括一個成為“龍宮”的碎片。最終，“龍宮”在行星引力的作用下進入內(nèi)太陽系，在那里它的冰層會被蒸發(fā)掉，留下今天看到的干燥的巖石和灰塵球。

科學(xué)家們還在樣本中檢測到原始的有機物質(zhì)，包括形成蛋白質(zhì)的氨基酸。這使得生命的成分可以在太空中開始形成，然后再由像“龍宮”這樣的小行星運送到地球。這個小行星的潮濕歷史也為水可能以同樣的方式沉積在這里的假設(shè)提供了證據(jù)。

盡管這項分析很有見地，但它只是一個開始。這項研究中檢查的材料只是從“龍宮”回收的全部樣本中的一小部分，其中一些被收進了倉庫，以便將來用更先進的技術(shù)進行分析。美國宇航局（NASA）對從阿波羅任務(wù)帶回的月球樣本也做了同樣的事情，這些樣本在50年后的今天才被打開研究。

其他任務(wù)目前正在進行中，將從另一顆小行星Bennu帶回原始樣本，而“毅力號”漫游車正在儲存火星巖石樣本，以便最終返回地球。

這項研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。