据了解，近日来自日本的科学家在检查隼鸟一号太空船从小行星Itokawa传回的样本。结果在亚利桑那州立大学(ASU)的两位宇宙化学家最近的一项研究中，科学家发现这颗小行星含有大量的水，而且是与地球海洋非常相似的水。据此，研究小组估计，地球上多达一半的水可能来自数十亿年前的小行星和彗星撞击。
这项研究是首次对小行星表面的样本进行水检测。目前科学界的共识是，小行星是由太阳系形成后遗留下来的物质构成的。因此，对这些天体的研究有望揭示其早期历史和演化。在研究了JAXA提供的样本后，科学家发现，与太阳系内部发现的物体的平均含量相比，它们在水中的含量更高。
为了研究这些样品，研究小组使用了ASU的纳米级二次离子质谱仪(NanoSIMS)，每个样品的直径都在50到250微米之间(大约是人类头发宽度的一半)。这台仪器是世界上仅有的22台光谱仪之一，它能以高灵敏度检测微小的矿物颗粒。
研究员Jin和Bose研究的两种Itokawa粒子都很小，相比之下，人类头发的直径只有100到500微米。ASU的纳米模拟仪器使得提取颗粒含水量的信息成为可能。在这五种粒子中，研究小组在其中两种中发现了辉石。辉石是一种矿物，(在地球上)其晶体结构中含有水。Jin和Bose也怀疑这些颗粒可能含有微量的水，尽管他们不清楚到底有多少。科学家猜测Itokawa的可能经历了加热事件、撞击、冲击和碎裂，所有这些都会提高它的温度，导致水流失到太空。
NanoSIMS的测量结果证实了这一假设，表明样本颗粒本身富含水分。但令人惊讶的是他们竟然如此富有。这表明像Itokawa这样的小行星能够比科学家之前认为的拥有更多的水。
由于它的成分主要由硅酸盐矿物和金属组成，行星科学家已经将Itokawa确定为一颗s级小行星。这颗小行星的长度仅为500米，直径215至300米，每18个月绕太阳一周，平均距离为1.3 AU——从地球轨道内经过，略高于火星轨道。
科学家认为像Itokawa这样大小的物体被认为是更大的s级小行星的碎片。尽管这些小行星很小，但据信它们在形成时保存了所有的水和挥发性物质(氮、二氧化碳、甲烷、氨等)。s型小行星是小行星带中最常见的天体之一。它们最初形成于距离太阳三分之一到三倍地球距离的地方。”
Jin和Bose研究的样本来自于Muses海，这是Itokawa中部的平滑区域。从结构上看，Itokawa是一个宽约19公里的母体残骸，它由两个散布着巨石的主裂片(密度不同)组成，中间有一个较窄的部分连接在一起。在它的历史上，它曾被加热到550到800摄氏度，并遭受了多次撞击，其中一次大事件使它分裂。
之后，其中两块碎片合并形成了Itokawa，在大约800万年前，Itokawa就拥有了现在的大小和形状。尽管导致其形成的灾难性解体以及样品颗粒暴露在辐射和微陨石撞击下的事实，这些矿物仍然显示出水流失到太空的证据。
专家表示，虽然这些样品是在表面采集的，但我们不知道这些颗粒在原始母体中的位置。但我们猜测是，它们被埋在地下100多米深处……这些矿物的氢同位素组成与地球没有什么区别。”
这表明，在后期的猛烈撞击(约41亿至38亿年前)中，小行星的撞击导致了水在形成后不久就进入了地球。Bose补充说，这使得s级小行星成为未来采样返回任务的优先目标。
这意味着s型小行星和普通球粒陨石的母体可能是类地行星的重要水源和其他一些元素。我们之所以能这么说，只是因为对返回的小行星风化层样本——它们表面的灰尘和岩石——进行了原位同位素测量。”
Itokawa是一颗花生形状的小行星，它的小天体有着不同的密度。当这些任务完成时，ASU很可能会发挥重要作用。目前，Bose正致力于在亚利桑那州立大学建立一个清洁实验室，该实验室将与NanoSIMS一起，成为首个能够分析来自太阳系小行星和天体的物质样本的公立大学设施。