美國西南研究所（Southwest Research Institute，SwRI）的科學家利用退役的平流層紅外天文臺（SOFIA）的數據，首次在小行星表面發現了水分子。相關研究成果發表在2月12日的《行星科學雜志》（The Planetary Science Journal）上。

用SOFIA疑似發現小行星表面水分子（科學繪畫）（來源：SwRI）

小行星被認為是太陽系行星形成時殘余下來的物質凝聚而成的，它們保留了早期太陽系原行星盤的信息，通過分析小行星的分布與成分，也有助于了解原始太陽星云匯總的物質分布。

美國西南研究所安尼西婭·阿雷東多（Anicia Arredondo）領導的一個團隊利用平流層紅外天文臺上的FORCAST光譜儀分析了四顆富含硅酸鹽的小行星，分別是7號小行星虹神星（Iris）、11號小行星海妖星（Parthenope）、18號小行星司曲星（Melpomine）和20號小行星馬賽（Massalia）。結果，他們在虹神星和馬賽這兩顆小行星上監測到6μm處的特征譜線，認為可能是水分子引起的，它們可能以某種形式藏在巖石礦物中。研究人員通過這些數據估算出這兩顆小行星表面的每克土壤中可能分別含有 454±202 微克 和 448±209 微克水。這個比例與之前在月球上探測到的結果相一致。SOFIA曾在月球南半球最大的隕石坑之一探測到水分子——能分辨出某種形式的氫，但無法區分水分子（H2O）或它的近親羥基（OH-）。科學家們認為 1 立方米月壤中能夠找到相當于一罐可樂容量的水。

處理后的四顆小行星的光譜數據（來源：Arredondo et al. 2024）

然而，我們從光譜數據以及團隊估算的數值中看到，誤差范圍還是相當大的。另外兩顆小行星更暗，觀測數據出現過多噪聲，無法得出明確的結論。這主要是因為 FORCAST 不夠靈敏，無法檢測出水分子的光譜特征（如果存在的話）。目前，該研究團隊正在申請使用詹姆斯·韋布空間望遠鏡，希望其超高的觀測精度能驗證這一發現，甚至發現更多水分子的線索。。

飛行中的SOFIA（來源：NASA / Jim Ross）

SOFIA是安裝在一架經特殊改造的波音747SP上的有效口徑100英寸（約2.5米）的望遠鏡，它可以在39000~45000英尺（約12~14公里）的高空工作，主要探測紅外波段天體信息。2022年9月30日它宣告退役，結束，運行8年曾作過800多次飛行。

參考資料：

[1] Scientists identify water molecules on asteroids for the first time
(https://phys.org/news/2024-02-scientists-molecules-asteroids.html)
[2] Arredondo et al., Detection of Molecular H2O on Nominally Anhydrous Asteroids, Planet. Sci. J. 5 37