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白金小行星飞掠地球?假作真时真亦假!

价值5.4万亿美元的白金小行星飞掠地球,到底是真是假?图片来源:微博截图

7月20日凌晨,一颗名为2011 UW158的小行星飞掠地球,最近时距离地球仅为月球的6.4倍。

小行星在这样的安全距离上飞掠地球,本是一件司空见惯的事情——几乎每个星期都有类似的近地小行星与地球擦身而过。然而,这颗小行星的掠过引起了各大媒体的强烈关注,“因为据信这颗小行星的内核可能含有大约1亿吨的白金[1]。按照目前国际市场上的白金价格,这颗小行星价值5.4万亿美元。

问题在于,这颗小行星真的拥有一个白金核心吗?

行星资源公司

检索相关关键词,我们发现报道“白金小行星2011 UW158”的新闻,基本都出现在7月17日之后。《每日镜报》[2]、《每日邮报》[3]、《每日星报》[4]这3份知名的英国小报,应该是第一批报道这一事件的媒体。3份报道措辞惊人相似,并且都提到了一个商业公司:美国的行星资源公司(Planetary Resources, Inc.)。

行星资源公司成立于2010年,获得了拉里·佩奇(Larry Page,谷歌公司创始人之一)、埃里克·施密特(Eric Schmidt,谷歌公司董事长)和詹姆斯·卡梅隆(James Cameron,著名电影导演)等知名人士的投资。2012年4月24日,该公司举办了一场盛大的新闻发布会,宣称将把采矿这个行业带到太空当中。

2013年2月10日上传到YouTube的一场演讲,则是我们能够找到的最早记录,明确将小行星2011 UW158与铂元素联系在了一起[5]。这场演讲的主题是太空探索,确切地说,是到太空采矿。演讲人是彼得·迪亚芒迪斯(Peter Diamandis),非盈利机构X大奖基金会的主席,同时也是行星资源公司的联合创始人之一。在这场可以说是行星资源公司宣讲会的演讲中,迪亚芒迪斯列举了3类他们特别感兴趣的小行星。

第一类是碳粒小行星(Carbonaceous Chondrite Asteroids),富含氢、碳、氮、氧等元素,能够给未来的太空采矿船就地提取燃料。第二类是LL球粒小行星(LL Chondrite Asteroids),富含铂系元素,也就是钌、铑、钯、锇、铱和铂,这些都是地球上稀缺而又极具工业应用价值的一大类金属。第三类则是可能撞击地球的危险小行星,因为一旦拥有了太空采矿技术,同样的技术也可以用来抵御撞向地球的小行星。

小行星2011 UW158,被迪亚芒迪斯当成了例子,用来说明LL球粒小行星可能拥有的商业开采价值。他在演讲中声称,这颗小行星所含的铂系元素净值,可能介于3000亿美元到5.4万亿美元之间。

迪亚芒迪斯在演讲中,以小行星2011 UW158为例,说明LL球粒小行星可能拥有的商业开采价值。图片来源:YouTube视频截图

好吧,虽然迪亚芒迪斯说的是铂系元素,而非大众媒体所讹传的白金,并且他说的是价值介于3000亿美元到5.4万亿美元之间,也不是大众媒体一口咬定的“超过5.4万亿美元”,但好歹这颗小行星上是真的有大量白金了,不是吗?

或许如此,但也绝不会如你所想象那样,白金多到堆满一地随便可捡的程度。

白金小行星?

2011 UW158所代表的LL球粒小行星,指的是一类铁含量低、金属含量也低的球粒小行星。这类小行星还真落到过地球的表面,砸下来的不是一块块白金,而是一块块LL球粒陨石,只是普通球粒陨石的一种。

按照维基百科上的解释:“球粒陨石是石陨石的一种,它没有遭遇过母天体的熔融或地质分异,因此结构没有改变过。几乎所有球粒陨石均含有毫米大小、称为‘球粒’的球形岩石。球粒陨石的母天体是一些细小的小行星,它们的体积不足以出现熔融和地质分化。这些小行星自从45亿年前,太阳系刚形成后,便没有太大改变。”

正因为地球上有第一手的陨石样本可供精确分析,科学家才掌握了LL球粒小行星上可能富含铂系元素的最直接证据。注意,这里的“富含”是相对的。根据布拉德·布莱尔(Brad Blair)2000年在太空资源圆桌会议上提交的一篇论文[6],在地球上找到的LL球粒陨石样本中,铂元素的平均含量为30.9 ppm——换句话说,平均每1吨重的陨石样本中,只含有30.9克白金而已

然而,这已经要比地壳中的铂元素富集超过6000倍了!

地球由于质量巨大,引力足以使不同的化学元素严格按照自身比重的大小,由内而外依次排列成截然分明的圈层——这种现象被称为重力分异。正因为如此,地球在形成过程中通过原始积累而获得的大量铂金,早就因为过于沉重而沉入了地球的内核深处,只有硅铝之类的轻元素上浮在地表构成了地壳。因此,地球表面的地壳中铂金极为罕有,含量只有0.005ppm[7]

相反,LL球粒小行星自大约46亿年前太阳系形成以来,就几乎没有发生任何变化。从太阳系最初原始星云中继承下来的铂元素,至今仍贮藏在这些小行星原始的球粒之中,相对于地球表面自然便相对富集了许多。事实上,一颗大小超过500米的LL球粒小行星,所含的铂金储量甚至有可能超过人类历史上开采过的全部铂金。而已知的近地小行星中,直径超过500米的小行星数量超过2500颗。

不过归根到底,即使在这些小行星上,铂金最多也只能算是一种痕量元素,分散在构成小行星的无数“球粒”之中,不可能出现大量纯白金推积一起构成核心,甚至整颗小行星都由白金打造的情况。

NWA 6509,一块发现于西南非洲沙漠的LL球粒陨石,从截面可以清晰看到“球粒”结构。图片来源meteoritegallery.com

更何况,上述推论也只是依据掉落到地球上的LL球粒陨石样本得出的一个合理推测。在2000年的那篇论文里,后来在美国国家太空协会(National Space Society)担任董事的作者布莱尔也谨慎地表示,除非能够从小行星上取样返回,否则陨石提供的证据始终都是间接的。

再具体到7月20日凌晨飞掠地球的这颗小行星身上。我们在谷歌上搜索关键词“2011 UW158”和“LL Chondrite”,一共只能找到4条结果,全部都源自于迪亚芒迪斯的那场演讲。换句话说,我们甚至根本找不到任何其他证据来证明,这颗小行星确实属于那类相对“富含”铂系元素的LL球粒小行星!

果壳网科学人联系了阿雷西博天文台的行星科学家吉姆·理查德森(Jim Richardson),他们团队最近刚刚利用阿雷西博天文台对这颗近地小行星进行过雷达成像观测。理查德森说:“小行星2011 UW158的光谱类型尚未确定,有关它雷达反射率特性的观测(和分析)也仍在进行。同样,对于它的化学成分(以及其中稀有金属所占的比例),任何声明都是毫无理由的推测,不应该被采信。”

商业营销?

话说回来,把2011 UW158当成是开采目标的行星资源公司,是不是真的具备太空开矿的能力,可以发射航天器停靠这颗小行星,然后把它拖回地球呢?我们不妨来看看,这家公司在太空技术开发上究竟都在做些什么。

时间回到2012年,行星资源公司宣布他们将开发名为Arkyd-100的卫星。Arkyd-100又名“狮子座太空望远镜”,能够用来执行暗天体观测、近场亮天体分析(near-field bright-object analysis)和光学通讯的工作。从行星资源公司公开的资料上看,Arkyd-100能观测19等的暗星[8]。这个指标相当不错,要知道,冥王星都有14等,要比19等明亮100倍。更厉害的是,它的造价“前所未有的低”,且能按客户的需求提供更多的功能。

2013年,行星资源公司为Arkyd-100进行了一场众筹,筹集到了150万美元的资金[9]。出钱的支持者能得到啥?行星资源公司设置的“奖品”十分精妙:我们常看到宇航员在太空中自拍,一般人想这么嘚瑟能怎么玩?你参与众筹,就有机会把自己的照片上传给Arkyd-100,将来它发射之后,会用一个机械臂拿着一个小屏幕伸到自己的摄像头前,举着你的照片来一发“太空自拍”[10]。这次众筹简直是互联网思维对航天业的“颠覆”。

但纸面上的参数和真正的卫星还有一段距离,不积跬步无以至千里。于是,行星资源公司准备发射Arkyd-100的简化版——碉堡了的Arkyd-3超小型卫星!三维只有10×10×30厘米,绝对碉堡了!为了实现这个尺寸,行星资源公司甚至没有在上面安装Arkyd-100上的任何一个光学部件[11]

不过,行星资源公司运气不好。他们原计划让Arkyd-3搭乘安塔瑞斯火箭前往国际空间站。关注航天的朋友都知道,2014年10月28日,这次发射任务最后搓了个大火球。但行星资源公司不屈不挠,Arkyd-3的更新版A3R搭乘SpaceX的龙式飞船,于2015年4月登上了国际空间站。

2015年7月16日,A3R于国际空间站上发射(a.k.a.“扔出去”),开始了预计90天的实验[12]数个科技媒体进行了报道,但迅速归于沉寂。

2015年7月17日,大批公众媒体发布了“铂金小行星”的新闻。

7月16日,行星资源公司的A3R超小型卫星,从国际空间站上被发射出去。图片来源:行星资源公司

坦率地讲,如果航天生意是一场风,那么行星资源公司很可能可以成为风口上的猪。前面提过,该公司联合创始人迪亚芒迪斯早在2013年就透露,他们盯上了2011 UW158这颗小行星。他们在Arkyd-100的设计和营销上的工作,也值得研究和参考。

正如迪亚芒迪斯所说:“成功部署A3R是行星资源公司的里程碑,我们朝着开发富矿小行星的方向趟出了一条路。”

但这也仅仅是开头的几步而已。科学的发展除了新闻中出现的那几分喧嚣,大部分时候是寂寞的。如果只沉醉于喧嚣,甚至前进的目的就仅仅是这种喧嚣,那风口上的猪也是会掉下来的。

花落成蚀溯鹰章鱼喵.时见疏星对本文亦有贡献。)

参考资料

  1. http://tech.sina.com.cn/d/s/2015-07-20/doc-ifxfaswf7769004.shtml
  2. http://www.mirror.co.uk/news/world-news/uw-158-asteroid-90-million-tonne-6085232
  3. http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3165222/Asteroid-worth-3-TRILLION-precious-metals-set-pass-Earth-Sunday-watch-live.html
  4. http://www.dailystar.co.uk/tech/news/454448/3-trillion-UW-158-asteroid-on-its-way
  5. https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=dVzR0kzklRE#
  6. http://www.nss.org/settlement/asteroids/RoleOfNearEarthAsteroidsInLongTermPlatinumSupply.pdf
  7. https://en.wikipedia.org/wiki/Platinum
  8. https://www.youtube.com/watch?v=RchUz36W99w
  9. http://www.marketwatch.com/story/planetary-resources-surpasses-us15-million-to-launch-worlds-first-crowdfunded-space-telescope-2013-07-01
  10. http://www.themarysue.com/arkyd-telescope-kickstarter/#geekosystem
  11. http://www.engadget.com/2013/01/21/planetary-resources/
  12. http://www.geekwire.com/2015/asteroid-mining-milestone-planetary-resources-deploys-first-spacecraft-into-orbit/
The End

发布于2015-07-20, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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Steed

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