外主带小行星与碳质球粒陨石母体天体的远距形成与分异

小行星的挥发分成分为太阳系历史及地球挥发分起源提供了信息。波长 $<2.5\ {\rm \mu m}$ 的可见光至近红外观测暗示，位于 $2.5$-$4\ {\rm au}$ 的外主带小行星与碳质球粒陨石（CCs）之间存在成因联系，后者与地球挥发分元素具有同位素相似性。然而，近期针对大型外主带小行星的更长波长数据显示出 $3.1\ {\rm \mu m}$ 的含氨页硅酸盐吸收特征，该特征在CCs中缺失，且难以由当前距离处稳定的物质形成。本文结合AKARI空间望远镜所采集的数据以及水岩反应的水文、地球化学与光谱模型，表明具有 $3.1\ {\rm \mu m}$ 吸收特征的小行星表面物质与CCs可源自同一个经水岩分异的母体天体的不同区域。含氨页硅酸盐在分异天体富含水的幔部中形成，其中含有NH$_3$ 与 CO$_2$，处于高水岩比（$>4$）与低温（$<70^\circ$C）条件下。CCs可源自以岩石为主的核部，其更可能通过瓦解与传输过程作为陨石被优先采样。我们的结果表明，多个大型主带小行星形成于NH$_3$ 与 CO$_2$ 雪线之外（当前 $>10$ au）并被搬运至现今位置。地球较高的氢碳比可由吸积这些富水前身天体来解释。