低温彗星样品返回
天体物理仪器与方法
2020-09-02 v1 地球与行星天体物理
摘要
彗星可能形成于原太阳星云的外区,在那里它们吸积并保存了原始前太阳物质、外盘中的挥发性组分以及来自整个星云的更难熔物质。返回挥发性组分(即冰和夹带气体)样品以及彗星核的其他组分,将带来众多重大科学机遇。我们不习惯通过矿物学/岩石学视角看待冰,但在低温下,冰可被视为与其他任何物质一样的岩石材料的矿物组分。这真是未知领域(Terra Incognita),因为来自天然低温(数十 K)环境的样品在任何情况下都前所未有;目前,我们只能对这类材料在微观尺度上的性质进行合理猜测。此类样品将提供对早期太阳星云中原始气体和冰的无与伦比的观测,从而深化对星云气相和气-粒化学的认识。理解冰在其与彗星样品难熔组分的微观、岩相关系中的性质,将使得研究这些关系与相互作用以及小冰体上的演化过程成为可能。此前的 2013-2022 行星十年调查包含了旗舰级低温彗星核样品返回任务的研究,鉴于该任务的科学重要性。然而,该任务在上一次十年调查中未被推荐飞行,部分原因是关键技术的成熟度不足。如今十年之后,任务的科学重要性依旧,且在飞行与实验室应用的低温仪器方面已取得相关技术进步。此类任务应在下一个十年内实施。
引用
@article{arxiv.2009.00101,
title = {Cryogenic Cometary Sample Return},
author = {Andrew J. Westphal and Larry R. Nittler and Rhonda Stroud and Michael E. Zolensky and Nancy L. Chabot and Neil Dello Russo and Jamie E. Elsila and Scott A. Sandford and Daniel P. Glavin and Michael E. Evans and Joseph A. Nuth and Jessica Sunshine and Ronald J. Vervack and Harold A. Weaver},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00101},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 2 figures, submitted as a white paper to the NAS Planetary Decadal Survey