英国的国家同步加速器设施 Diamond Light Source 被一项大型国际合作用于研究从近地小行星收集的颗粒，以加深我们对太阳系演化的理解。
莱斯特大学的研究人员将 Ryugu 小行星的碎片带到了 Diamond 的纳米探针光束线 I14 Edge 光谱学 (XANES) 用于绘制小行星材料中元素的化学状态，以详细检查其成分。 该团队还在戴蒙德电子物理科学成像中心 (ePSIC) 使用电子显微镜研究了小行星颗粒。
Julia Parker 是 Diamond I14 的首席光束线科学家。 她说，“X 射线纳米探针使科学家能够在微米到纳米尺度上检查样品的化学结构，这与 ePSIC 成像的纳米到原子分辨率相辅相成。能够做到这一点非常令人兴奋有助于了解这些独特的样本，并与莱斯特的团队合作，展示光束线技术以及 ePSIC 的相关技术怎样有益于未来的样本返回任务。”
在钻石收集的数据有助于更广泛地研究小行星上的空间风化特征。 原始小行星样本使合作者能够探索太空风化怎样改变龙宫等碳质小行星表面的物理和化学成分。
在 Ryugu 蛇纹石和氧化铁矿物的 E01 ePSIC 拍摄的图像。 图片来源：ePSIC/莱斯特大学。
研究人员发现，Ryugu 的表面脱水了，这很可能是太空风化造成的。 今天发表在《自然天文学》(Nature Astronomy) 上的这项研究的结果使作者得出结论，表面上看起来干燥的小行星可能富含水，这可能需要修正我们对小行星类型丰度和小行星形成历史的理解。小行星带。
Ryugu 是一颗近地小行星，直径约 900 米，于 1999 年首次在火星和木星之间的小行星带内被发现。 因日本神话中龙神的海底宫殿而得名。 2014 年，日本国家航天局 JAXA 发射了小行星样本返回任务 Hayabusa2，与 Ryugu 小行星会合并从其表面和次表面收集物质样本。
该航天器于 2020 年返回地球，释放了一个装有小行星珍贵碎片的太空舱。 这些小样本被分发到世界各地的实验室进行科学研究，包括莱斯特大学物理与天文学院和太空公园，该论文的作者之一约翰布里奇斯是行星科学教授。
约翰说：“这项从太阳系最原始、含碳的构造块中收集样本的独特任务需要世界上最详细的显微镜，这就是为什么 JAXA 和细粒矿物学团队希望我们在 Diamond 的 X 射线下分析样本纳米探针光束线。我们帮助揭示了这颗小行星空间风化的性质，包括微陨石撞击和太阳风产生的脱水蛇纹石矿物，以及从氧化的 Fe3+ 还原为更还原的 Fe2+。
“重要的是要积累研究从小行星返回的样本的经验，就像隼鸟 2 号任务一样，因为很快就会有来自其他小行星类型、月球和未来 10 年内的火星的新样本返回地球。英国社区将由于我们在 Diamond 的设施和 ePSIC 的电子显微镜，我们能够执行一些关键分析。”
Ryugu 的组成部分是地球形成之前早期太阳系中水、矿物质和有机物之间相互作用的残余物。 了解小行星的组成有助于解释早期太阳系是怎样发展的，以及随后地球是怎样形成的。 它们甚至可能有助于解释地球上的生命是怎样产生的，据信小行星输送了地球上的大部分水以及氨基酸等有机化合物，这些物质提供了构成所有人类生命的基本构件。
从这些微小的小行星样本中收集到的信息将帮助我们更好地了解行星和恒星以及生命本身的起源。 无论是小行星的碎片、古代绘画还是未知的病毒结构，在同步加速器上，科学家们都可以使用比传统显微镜强大 10,000 倍的机器研究他们的样本。
