小行星龙宫（Ryugu）似乎并没有走得那么远，从它的起源到其目前靠近地球的位置，这一点被最新研究所否定。最近发表在《科学进展》期刊上的研究表明，龙宫可能是在木星附近形成的，这与早期认为它源自土星轨道以外的观点相矛盾。四年前，日本的隼鸟2号探测器带回了来自龙宫的样本。来自德国马克斯·普朗克太阳系研究所（MPS）的一组研究人员分析了这些样本中镍的类型，并与典型的富碳陨石进行了比较。这些发现为这些天体形成的地点提供了新的视角：各种富碳的小行星可能源自靠近木星的同一区域，尽管通过不同的过程，并且相隔大约两百万年。
2020年12月，隼鸟2号探测器成功将小行星龙宫的样本送回地球。从那时起，这几克的物质经历了广泛的分析。在日本进行初步检查后，这些小而黑的颗粒被送往全球的研究机构，在那里进行了测量、称重、化学分析，并接受了红外、X射线和同步加速器辐射测试等研究。在MPS，研究人员正在测量样本中具体金属同位素的比率，就像当前的研究所做的那样。同位素是同一种元素的不同版本，仅在其核内的中子数量上有所不同。这种调查帮助科学家了解龙宫是在太阳系的哪个地方形成的。
龙宫在太阳系中的旅程
龙宫被分类为近地小行星，这意味着它围绕太阳的轨道与地球的轨道相交（尽管没有碰撞的风险）。研究人员认为，像其他近地小行星一样，龙宫并不是来自内太阳系，而是从位于火星与木星轨道之间的小行星带迁移而来的。这些小行星的真正起源可能更远，位于木星轨道之外。最初，人们认为龙宫为了到达目前的近地轨道走了很长的距离。然而，当前的研究表明，龙宫是在木星附近形成的，而不是在土星轨道以外。
为了更好地理解龙宫的起源和随后的演化，科学家将其与知名的陨石类别进行比较。这些类别由掉落到地球上的小行星碎片组成。最近的研究惊人地发现，尽管龙宫确实属于广义富碳陨石类别，即碳质球粒陨石，但它属于一个较少见的亚组，称为CI球粒陨石。CI球粒陨石也被称为伊武那型球粒陨石，因其在坦桑尼亚一个地区发现而得名。目前仅有八个这样的独特样本被确认，其化学成分与太阳的成分非常接近，表明它们是太阳系最远边缘形成的一些最原始材料。“到目前为止，我们一直认为龙宫的起源也位于土星轨道以外，”MPS的科学家、此次研究的共同作者蒂莫·霍普（Dr. Timo Hopp）表示，他曾领导关于龙宫同位素组成的研究。
然而，来自哥廷根团队的最新分析讲述了一个不同的故事。这项研究首次探讨了四个龙宫小行星样本和六个碳质球粒陨石样本中镍同位素的比率。结果确认了龙宫与CI球粒陨石之间的密切联系，但这使得在太阳系边缘有共同起源的可能性降低。
缺失的成分
发生了什么变化？之前，科学家们将碳质球粒陨石理解为三种“成分”的组合，这些成分甚至在横截面中可观察到。这些成分包括细颗粒岩石、约一毫米大小的圆形内含物和小型不规则形状的内含物。不规则内含物被认为是最初凝结成固体团块的材料，形成于曾经围绕太阳的热气盘中。富含硅酸盐的圆形球粒随后形成。之前的研究将CI球粒陨石与其他碳质球粒陨石之间的同位素差异归因于这三种成分的不同混合比例。例如，CI球粒陨石主要由细颗粒岩石组成，而其他品种则有更多内含物。然而，当前的研究描述了镍测量如何不适合这一框架。
研究人员得出结论，必须存在第四种成分：在小行星形成过程中产生的微小铁镍颗粒。在龙宫和CI球粒陨石的情况下，这一形成过程需要特别有效。“在形成龙宫和CI球粒陨石的过程中显然存在明显不同的过程，而不是其他类型的碳质球粒陨石，”MPS的弗里多林·施皮策（Fridolin Spitzer）总结道，他是这项新研究的主要作者。
研究表明，第一批碳质球粒陨石大约在太阳系形成后两百万年开始形成。尘埃和初始固体团块被年轻太阳的引力吸引进入内太阳系，但它们在形成中的木星面前面临挑战。较重的材料主要在木星轨道以外积累，导致富含内含物的碳质球粒陨石的形成。在这一形成的结束阶段，大约两百万年后，太阳的影响导致原始气体在木星轨道外蒸发，从而使主要集中于尘埃和铁镍颗粒，孕育了CI球粒陨石。
“我们的发现令我们感到惊讶。我们不得不完全重新评估我们的观点——不仅仅是关于龙宫，还有整个CI球粒陨石群。”MPS的克里斯托夫·布尔卡德（Dr. Christoph Burkhard）表示。CI球粒陨石现在似乎不再是来自外太阳系的其他碳质球粒陨石的远亲，更像是在同一区域形成但通过不同过程较晚形成的弟弟。“这项研究阐明了实验室研究在拼凑我们太阳系形成历史中所发挥的重要作用，”MPS行星科学系主任、这项研究的共同作者托斯滕·克莱因教授（Prof. Dr. Thorsten Kleine）指出。
