近日，一项由中国科学院上海天文台领衔，联合中国澳门科技大学、加拿大温尼伯大学等多家机构共同完成的关于小行星光谱研究的重要成果，在国际天文学期刊《Astrophysical Journal Supplement Series》在线发表。该研究不仅深化了我们对金属小行星表面成分的理解，还为国内外相关小行星探测任务提供了关键科学支撑。

传统上，天文学家根据小行星反射太阳光的能量强度与波长的关系，将其划分为S（硅质）、C（碳质）、M（金属）三大类。其中，主带中最大的M型小行星—16灵神星（Psyche），也是2023年NASA成功实施的“发现”级同名任务Psyche的探测目标，因其独特的富金属性质使其在揭示太阳系早期分异天体内部结构与演化过程方面具有不可替代的科学价值。

与此同时，灵神星在未来太空资源利用中同样具有重要意义。其内部蕴含大量铁、镍及稀有铂族金属，在规模上远超地球可开采储量，为人类未来的深空探测活动提供了潜在的原位金属资源。

科学家通常需要将小行星的光谱与地球上陨石、矿物及金属材料的实验室数据进行比对，才能推测其表面组成。但问题在于，太空中的观测条件与实验室环境存在诸多差异，导致“比对”并不简单。

研究团队通过一系列中铁陨石、HED陨石和金属矿物混合物样品的实验分析，系统研究了灵神星在可见光/近红外波段（0.3-2.5 µm）的光谱响应机制。研究发现，10：90比例的斜方辉石+金属粉末的光谱与灵神星相似，但这并不意味着Psyche表面仅含有少量（约10%）的斜方辉石。考虑到灵神星的密度，研究团队推断其表面可能含有大量低铁辉石。

此外，研究团队也注意到某些类型的中铁陨石样品在部分光谱指标上与灵神星相符。尽管部分HED陨石和中铁陨石在某些光谱指标相似，但中铁陨石的高金属含量使其比HED陨石更有可能与灵神星相关联。

图1灵神星、陨石及金属矿物混合物的光谱对比图

这项研究不仅推动了小行星金属资源的勘查与识别技术的发展，也展示了国际合作在深空探测领域的重要作用。该研究获得国家自然科学基金、中国博士后科学基金等资助。

论文链接：https://doi.org/10.3847/1538-4365/ae644a

科学联系人：王鹏越，pywang@shao.ac.cn