现代快报讯（记者 阿里亚）位于火星和木星之间的小行星带，是太阳系中小行星最密集的区域，目前已发现超百万颗小行星。其中的司理星族群形成于 25 亿年前的一次碰撞事件，拥有 4700 多个 " 家庭成员 "。近日，《天文学杂志》在线发表了中科院紫金山天文台研究员季江徽课题组的研究成果。该项研究揭示了司理星族群小行星的热物理特性，对于了解太阳系天体的起源与演化过程具有重要科学意义。

太阳系早期的秘密，藏在火星和木星之间

浩瀚的宇宙是小行星们的家，它们围绕着太阳公转，错落有致、生生不息。

" 在太阳系，可能至少有三个小行星带。位于火星和木星之间的小行星带被称为主带，在海王星轨道以外有柯伊伯带，那里的天体个头都比较大。据科学家推测，柯伊伯带之外或许还存在一个小行星带。在更遥远的太阳系边缘，还有奥尔特星云。那里可能聚集着数以亿计的冰质彗星，但是以我们目前的观测手段无法观测到。" 季江徽介绍。

季江徽告诉现代快报记者，主带是科学家们最关注的，因为绝大多数小行星都分布在这里。它们可能蕴含了地球生命和水体起源的重要线索，同时也蕴藏着 " 婴儿期 " 太阳系的关键信息，因而极具科学研究价值。

俗话说得好，" 一定是特别的缘分才能成为一家人 "。主带上的这些小行星分属于不同的家族，拥有相似轨道特征的小行星们才能成为 " 一家人 "。而且每个家族，都有特定的名字。

" 太阳系的起源，可以追溯到 46 亿年前。当时，主带区域内可能有‘大块头’的天体。它们相互撞击或被其他行星撞击，形成了如今各具特色的小行星族群。" 季江徽表示，小行星是太阳系的化石，通过它可以了解太阳系最早期的历史。

小行星表面存在细小颗粒，揭示热物理特性

" 相同的小行星族群来自于同一个母体或者撞击事件，我们研究的是主带外部区域的司理星族群。" 季江徽介绍，司理星族群形成于 25 亿年前的一次碰撞事件，其族群成员数目超过 4700 颗，多数光谱型为 C 型或 B 型。

" 司理星族群是了解小行星水冰演化及活动性的重要对象，通过对该族群小行星的热物理研究，将进一步揭示这类小天体的物理特性和演化特征。" 课题组基于空间红外望远镜的观测数据，推测这些小行星表面存在非常细小的颗粒。

在本次研究中，课题组先利用先进热物理模型，计算得到司理星族群小行星在红外波段的理论辐射流量，进而拟合获得了司理星族群中 20 颗小行星的热惯量、几何反照率、有效直径及粗糙度等参数的最优解，并估算了其表壤颗粒尺寸。

" 研究发现，这些小行星平均直径大约 41 千米。与其他族群相比，司理星族群的几何反照率普遍偏低，这与 B 型和 C 型小行星的几何反照率分布基本一致。" 季江徽解释，C 型小行星约占主带小行星的 75%。它们的反照率通常很低，有很多含水矿物。而 B 型小行星是 C 型小行星的子类，它们看上去更暗淡，是早期太阳系含量丰富的原始、挥发性物质的残余。

未来，为太空之旅提供 " 生命之源 "

小行星撞击是人类生存的重大威胁。目前的主流科学观点认为，小行星撞击地球是恐龙灭绝的主要原因。如何防御小行星撞击地球？科学家们需要先弄清改变小天体轨道运动的非引力作用机制与物质特性。

科研团队进一步研究发现，不同族群小行星之间的热惯量分布相似，" 较低的热惯量表明这些小行星表面存在非常细小的颗粒，反映了主带小天体经历了长期复杂的太空风化。" 季江徽表示，通过对目标小天体的热惯量、几何反照率、颗粒尺寸等参数估算和分析，可评估小行星表面是否存在土壤，从而为探测器的采样方式与采样环境提供关键科学依据。同时，破解小行星更多的未解之谜，也将有利于进行近地天体防御。

" 司理星族群的表面可能存在大量水冰，可以作为考察地球上水来源的依据，也或许可以成为未来星际航行的一种宝贵的太空资源。根据以往研究发现，司理星表面还存在有机物，为地球生命是否来自地外天体提供思考。" 季江徽说。

（中科院紫金山天文台供图）