我國行星科學研究水平如何，為什麼說小行星是太陽系“時間膠囊”？

6月30日是國際小行星日。帶著這些問題，記者走進中國地質科學院地質研究所行星科學研究中心，走近行星科學前沿。

行星研究是國際地學研究前沿。（中國地質科學院地質研究所供圖）

地球科學向行星領域拓展

研究火星、金星和月球、小行星，是為了更好理解地球何以成為今天的樣子。

金星提醒人們，大氣和輻射平衡一旦走向極端，行星環境可能發生根本性轉變﹔火星提醒人們，一個行星即使曾經存在水活動，也可能在長期演化中失去維持宜居環境的能力。

小行星留存太陽系原始物質和演化記錄，是探索天地演化的重要載體﹔月球保存了早期撞擊、岩漿演化及地球早已湮滅的遠古地質信息。

“這些研究共同指向一個認識，行星環境的穩定性有邊界，超過邊界后，系統恢復可能非常困難。”中國地質科學院地質研究所所長楊志明說，地球科學向行星領域拓展，我們整體進入並跑、部分領域領跑的快速發展新階段。

作為行星演化研究國際第一梯隊的一員，我國在月球樣品同位素定年、礦物學分析、沖擊變質研究等方面取得一系列原創成果。

我國通過嫦娥五號月壤樣品，揭示月球20億年前仍存在火山活動，重建近20億年以來的撞擊通量歷史，得到國際廣泛認可﹔在地外樣品研究中，自主研發了國產首台雙聚焦SIMS，分析能力國際領先。

隨著越來越多航天任務實施，我國擁有越來越多第一手樣品、第一手探測數據，有條件提出自己的科學問題、形成自己的技術體系、貢獻自己的國際成果。

為火星採樣做准備

未來行星科學不只要回答“這些天體是什麼、怎麼演化”，還要回答哪些資源存在、如何識別評價、如何進行探測利用。“行星科學與傳統地質研究交叉，是我們最具潛力也最具辨識度的發展優勢。”中國地質科學院地質研究所行星科學研究中心負責人龍濤說。

開展月球水冰、火星含水礦物、小行星水和揮發分、金屬資源及原位資源利用研究，自然資源和地質調查系統有深厚的基礎，具備天然優勢。

2005年前后，原國土資源部就組織成立探月工程相關工作機制，建立月球實驗場、火星實驗場，圍繞地外環境下物質性質、結構和地質過程開展模擬研究。此后圍繞月球地質圖編制、嫦娥任務著陸區選址、阿波羅和月球號樣品研究、嫦娥五號和六號返回樣品研究以及火星採樣返回任務選址論証等，形成較系統的行星地質研究基礎。

“火星方向上，我們持續開展火星地質圖編制、著陸區評價和宜居環境分析，也參與了天問三號著陸區篩選，核心是從地質角度回答‘採哪裡、採什麼、為什麼採’。”龍濤說，同時面向未來地外樣品中有機質、揮發分和輕元素分析的新需求，推進自主研發的大型二次離子質譜儀提升微區、微量、原位、高精度測試能力，為后續深空探測樣品研究提供支撐。

錨定太陽系的“時間膠囊”

盡管地球早期可能遭受撞擊會瞬間剝離大氣、中斷宜居環境連續性，但是小行星和天體物質輸入帶來水和揮發性元素，構成原始水圈和大氣圈的重要來源。從這個角度講，小行星物質輸入是生命演化的“原始資本”。

小行星是太陽系早期物質的“時間膠囊”。研究小行星，有助於理解地球水、有機質和早期物質來源，也能幫助人類認識未來深空資源。

據透露，圍繞天問二號小行星採樣返回，目前已在樣品研究、行星編圖和高端儀器方面做准備。

“小行星樣品回來以后，要在很少樣品量上盡可能獲得可靠信息，我們布局了礦物化學、同位素年代學、揮發分和空間風化分析等流程。”龍濤說，火星、金星和月球、小行星，都是理解地球的一面鏡子。公眾支持行星科學，就是支持人類更好地認識地球、保護地球、走向未來。（記者王立彬）