摘要
含碳(c型)的小行星1它们是太阳系早期的遗迹，自大约46亿年前形成以来一直保存着原始物质。它们可能是碳质球粒陨石的类似物2，3.对于理解行星的形成过程至关重要。然而，它们的物理性质仍然知之甚少，因为碳质球粒陨石往往无法在进入地球大气层后存活下来。在这里，我们报道了由热红外成像仪(TIR)拍摄的c型小行星162173 Ryugu的全球单旋转热像图。4隼鸟2号飞船上5，表明该小行星的巨石及其周围环境的温度相似，其衍生热惯性约为300 J m−2年代−0.5K−1(300蒂乌)。与预测的表面由风化层和致密的卵石组成相反，这种低的热惯性表明卵石比典型的碳质球粒陨石更多孔6它们周围覆盖着直径超过10厘米的多孔碎片。近距离的热图像证实了这种多孔碎片的存在，而平坦的日温度剖面表明了强烈的表面粗糙度效应7，8．我们还在近距离热成像中观察到，白天温度较低的巨石，热惯性超过600 tiu，对应于类似典型碳质球粒陨石的致密巨石6．这些结果限制了龙宫的形成历史:这颗小行星一定是由具有微孔隙的母体撞击碎片形成的碎石堆9大约30%到50%经历了低程度的巩固。致密岩可能来源于胶结的最内部区域，也可能来源于外源。这颗高孔隙率的小行星可能连接着宇宙蓬松的尘埃和稠密的天体10．
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代码的可用性
用于TIR热图像的显示工具是aiigis，由Aizu大学的作者Naru Hirata开发，可在https://arcspace.jp/aigis/．建立了小行星热模型的基本代码，支持用几个热惯量值计算热图像。17，适用于任何超过百万节点的小行星形状模型，并能计算相对节点之间的自热效应和地质特征对日晒的遮蔽效应。本代码可根据合理要求从通讯作者处获得。
数据可用性
图1所示的TIR全球热红外图像源数据。1模拟从hyb2_tir_20180801_142608_l2准备。适合无花果。1,从hyb2_tir_20180801_162120_l2。适合无花果。1 b,从hyb2_tir_20180801_181632_l2。适合无花果。1 c，从hyb2_tir_20180801_201144_l2。适合无花果。1 d．图中使用的TIR近距离热像源数据。4 a, c从hyb2_tir_20181015_133444_l2准备。适合,hyb2_tir_20181015_134420_l2。分别适合。图中绘制在Ryugu形状模型(SHAPE_SFM_200k_v20180804)上的TIR亮度图像。2来自hyb2_tir_20180801_181632_l3b.txt。图中最高温度图。3无花果树的图。3 b-g均来源于hyb2_tir_20180801_150432~215056_l3 .txt数据集。根据隼鸟二号科学数据政策，与本手稿相关的所有数据，包括原始热图像(L1)、温度转换热图像(L2)和TIR形状模型(L3)上的温度图(L3)以及SPICE工具的相应辅助数据都存档在DARTS数据库(darts.isas.jaxa.jp/planet/project/hayabusa2/)中，并将在其名义任务结束后的一年内存档在PDS4中。
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确认
我们感谢隼鸟2号项目的所有成员和支持人员的技术援助和科学讨论，特别是关西学院大学的S. Matsuura使用空腔黑体和准直仪校准TIR。本研究得到了JSPS KAKENHI(编号JP26287108, JP17H06459, JP17K05639, JP19H01951和JP19K03958)和JSPS核心到核心项目“国际行星科学网络”的部分支持。医学博士感谢法国航天局CNES的支持。作为“远近小体”(SBNAF)项目的一部分，tgm获得了欧盟“地平线2020研究和创新计划”的资助，资助协议编号为687378。A.H.由STFC授权ST/S001271/1支持。
作者信息
作者和联系
贡献
too领导了TIR的开发和实验，包括TIR数据的解释。TIR的发展和校准:T.O, T.F，田中直之，M.T, T.A, h.m.， n.s.， h.d.， Y.O, t.t Sekiguchi, T.K.， J.T, t.m.， T. Imamura, t.w.， s.h egawa, j.h.， t.s.， y.s.， h.h Senshu, n.s.， y.s.， y.s.， h.h Senshu, n.s.， y.s.， t.a.， h.h Senshu, n.s.， y.a.， h.b.， M.G.和T.K.登陆点选址讨论:k.w.， c.本田，r.h.， yi.， k.m.， m.m.， t.m.， a.m.， t.m.， h.n.， r.n.， k.o.，白井，e.t.，谷田，横田，矢野，山田。宇宙飞船科学操作:阿部明、早川明、岩田明、m.o.、矢野明、细田明、o.m.、泽田明、岛田明、h.t.、r.t.、a.f.、广濑明、s.k.、y.m.、n.o.、g.o.、t.t.、武井明、t.y.、f.t.、斋木明、s.n.、吉川明、S.W.、津田明;项目管理:S.S.， n.n.， k.k.， t.o.，荒川m.a.，立花，h.i.， m.i.，田中S.S.， f.t.，斋木，s.n.，吉川m.a.， s.w.，津田y.a.，岑舒h.s.， n.s.， y.s.， h.d.， j.h.， j.b.， m.g.， m.d.， t.g.m.， a.h.， e.t.， T.M.和S.S.，所有作者讨论了结果并对手稿进行了评论。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有竞争利益。
额外的信息
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构附属的管辖权要求保持中立。
扩展的数据图和表
图1隼鸟2号到达前小行星龙宫的热成像模型。
隼鸟2号着陆地点选择数据准备小组制作的小行星参考模型“ryuku”的示例热图像显示，表面覆盖着颗粒风化层(热惯性300 tiu)和密集的巨石(热惯性1600 tiu)，大多数巨石可识别为“冷点”。
图2多台仪器对TIR的温度校准。
DN、数字号码。一个，由地面标定试验获得的在(164,124)处的中心像素的TIR像素响应示例。紫色的点和线表示黑体板的数据和它们的线性回归。蓝色和绿色的点分别表示空腔黑体和准直器的数据。b- - - - - -d100°C目标使用不同仪器从TIR获得的热图像:b为黑体板(总面积覆盖率)，c，空腔黑体(模拟到中高度，5公里)，和d，准直仪(模拟到Home Position)。
图3 TIR定标时LUT的有效直径关系。
此图显示的是斜坡(一个)和拦截(b)在(164,124)的中心像素处，以有效直径计算D的目标。为D≤300像素时，红线来自准直仪和空腔黑体源的数据。对于300像素<D≤322像素时，绿线来自黑体(BB)板源。
图4由多孔母体形成的龙谷地层情景。
太阳星云的形成始于蓬松的尘埃。(2)多孔星子是由尘埃或卵石吸积形成的。(3)龙谷的母体可能由于固结程度较低而保持多孔状态。内芯的边界清晰可见，但可以预期的是，随着深度的增加，固结逐渐增加。(4)母体发生冲击破碎。一些较大的碎片是龙宫上的巨石。(5)部分碎片再吸积形成龙谷，表面有多孔的巨石和沉积物，部分致密的巨石来源于内核。(6)由于旋转速率的变化引起的重新成形，形成双顶形状。
补充信息
补充信息
此文件包含有关补充视频1和2的附加信息。
补充数据
这个压缩文件包含图1-4和Shape Model的源数据。
视频1:在HP下设置的全局单旋转热图像
视频显示隼鸟二号TIR从Home位置拍摄的单旋转全球热图像。
视频2:在中高度设置的全球单旋转热图像
视频显示隼鸟2号TIR从中高空拍摄的单旋转全球热图像。
权利和权限
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引用这篇文章
冈田东，福原爱，田中，田中。et al。热成像揭示了一颗原始小行星的高多孔性。自然579, 518 - 522(2020)。https://doi.org/10.1038/s41586-020-2102-6
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