这些小行星带有数十亿年前的奇特印记

研究人员根据相似特征将小行星分类，近期发表在《行星科学杂志》上、由IPAC科学家乔·马西耶罗（Joe Masiero）领导的论文提供的证据表明，两种不同类型的小行星可能实际上经历过相同的严酷过往。

"小行星为我们提供了观察早期太阳系活动的机会，就像首个固态天体形成时存在条件的定格画面，"马西耶罗说。

利用加州理工学院帕洛玛天文台的数据，马西耶罗的研究聚焦于两类小行星：一类富含金属，另一类由硅酸盐和其他材料混合组成。尽管它们的成分完全不同，但两者表面都覆盖着一层独特的尘埃状物质层，该物质由铁和硫组成，称为陨硫铁（troilite）。

"陨硫铁非常罕见，因此我们可以将其作为一种指纹，将这两种不同类型的物体联系起来，"马西耶罗说。

相位差异

小行星根据其表面反射的光谱被分为不同类别，用字母如M、K、C等表示。光谱可以显示小行星的表岩屑（regolith）或表面尘土中存在碳、硅酸盐或金属。

在本研究中，马西耶罗观察了M型和K型小行星。M型富含金属，而K型由硅酸盐和其他材料组成，被认为与古老的小行星间巨型碰撞有关。地球地壳和地幔约95%由硅酸盐构成。

但小行星上的相同物质可能因小行星形状、表岩屑（尘埃、砾石、巨砾）的大小以及小行星相对于太阳的相位角（phase angle）而呈现不同外观。

我们太阳系中的小行星不断运动：围绕太阳公转并绕自身轴自转，正因如此，就像月球有相位一样，小行星也有相位。相位角是指太阳、小行星和地球之间的夹角。

"虽然光谱表明这些天体表面存在不同矿物，但我们试图弄清楚这些天体的真实差异程度，"马西耶罗说。"我们希望将时间倒转回它们形成的时期，以及它们在早期太阳系中形成时的条件。"

相同小行星；新技术

马西耶罗采用偏振测量法，特别是近红外偏振，作为研究小行星的方法。通过测量他所研究的M型和K型小行星上反射光的偏振，马西耶罗表明，这两种先前截然不同的小行星光谱类别，实际上可能通过其表面成分相互关联。

偏振描述了构成光波的波动方向，类似于亮度是光子数量的度量，或颜色是波长的度量。不同表面矿物在反射光时具有不同的偏振响应，就像它们可以呈现不同颜色一样。

小行星相位角的变化会显著影响偏振，这种响应是表面物质多样性的结果。马西耶罗利用偏振度随相位角变化的方式来探究小行星表面的构成。即使矿物不显示任何颜色或光谱响应，该技术也能探测其成分。

"偏振为我们提供了对小行星矿物的深入了解，这是仅凭小行星反射阳光的能力（反照率）或反射光的光谱无法获得的，"马西耶罗说。"偏振为你提供了探究表面矿物学的第三维度，该维度独立于亮度或光谱信息。"

马西耶罗使用了位于加利福尼亚州圣地亚哥附近山区的加州理工学院帕洛玛天文台的WIRC+Pol仪器。

"帕洛玛是个绝佳的设施。与那里的观测团队互动非常棒；望远镜操作员和支持天文学家为确保你能获取最佳数据提供了巨大帮助，"马西耶罗说。"对于我所需要的红外偏振数据，没有其他仪器能获得如此深度的观测。这是帕洛玛独有的优势。"

尘埃落定之后

经过偏振研究，马西耶罗得出结论：M型和K型小行星都覆盖着相同的陨硫铁（一种硫化铁物质）尘埃表面。

马西耶罗认为，陨硫铁的证据表明，这两类小行星实际上源自类型相似的原始较大天体，这些天体后来破碎形成了我们今天看到的小行星。

小行星整体成分的差异可能与原始大型天体内部的不同层有关。就像地球拥有由不同物质组成的核、幔、壳一样，这些类型的小行星可能源自不同的层。

陨硫铁尘埃可能在原始天体破碎前就大量存在，也可能是破碎后覆盖一切的尘埃云，但其根源尚不清楚。

"你无法撕裂地球去窥探其内部，但你可以观察小行星——那些残留的碎片，太阳系形成过程中未被使用的组分——并利用它们来了解我们的行星是如何构建的，"马西耶罗说。

加州理工学院的IPAC是天文物理学及行星科学的数据中心。帕洛玛天文台由加州理工学院拥有并运营，隶属于加州理工学院光学天文台。