Analýza asteroidov odhaľuje minioceán – a neočakávaný dôkaz karbonizácie

Asteroidy sú veľa vecí – zabijaci dinosaurov, archívy z prvých dní Slnečnej sústavy, cieľ pre planetárnu obranu – ale nepovažujú sa za vodné svety. správne?

Teda aspoň nie v týchto dňoch. Ale na začiatku formovania slnečnej sústavy, Ryugu – cieľ v tvare diamantu Japonskej agentúry pre prieskum letectva (JAXA) hayabusa2 Misia – Bol v nej malý oceán.

Predtým, ako to bol asteroid, akým je dnes, vysoko presná izotopová analýza naznačuje, že bol súčasťou väčšieho, staršieho rodiča pred oddelením pri zrážke. Ešte prekvapivejšie však je, že v tomto malom oceáne sa časť vysušeného kremičitanu z pôvodného pôvodného asteroidu podarilo prežiť bez zmeny. Nový článok od jedného z kurátorských tímov Hayabusy uverejnené v tomto mesiaci prírodná astronómia To, čo ukazujú o Ryuguovom rodičovskom make-upe a asteroidoch z veľmi ranej slnečnej sústavy, je nájdené.

Čo je nové – V decembri 2020 vrátila Hayabusa2 po šesťročnej misii niečo vyše päť gramov Ryugu. Keďže vzorky tvoria relatívne obmedzený počet malých zŕn, každá bola označená vlastným názvom a číslom. V tomto prípade bola tímová analýza založená na jednej z týchto častíc, C0009.

hovoriť s V shlokáchizotopový kozmochemik Ming-Chang Liu UCLA hovorí, že C0009 bol obzvlášť zaujímavý, pretože sa „rozlišuje malým množstvom bezvodých kremičitanov“ – to znamená, že obsahuje minerály bohaté na kyslík, na ktoré nemá vplyv voda v strede vzorky silne zmenenej H2O.

Ryuguov makeup výrazne zmenila tekutá voda v jeho vnútri. Napriek tomu, že sa vytvoril hlboko v studenej vonkajšej slnečnej sústave, voda a ľad s oxidom uhličitým sa spojili v protolite, ktorý spolu s rádioaktívnymi izotopmi s krátkou životnosťou tvorili Ryuguovho rodiča. Keď tieto rádioaktívne horniny zahrievali ľad okolo seba, poznamenal Liu, „začali by sa vznášať v materskom tele“ – a časom by nahradili kremičitany a pyroxény, ktoré poskytli Ryuguovmu predchodcovi vodu – formovanie na ložiskové fylosilikáty.

Zostávajúce bezvodé kremičitany poskytujú tímu predstavu o tom, ako mohol vyzerať iný materiál v ranej slnečnej sústave predtým, ako sa zrútil do malého oceánu Ryugu. A materiál vyzerá ako najskorší materiál, ktorý sa vytvoril vo fotosfére Slnka. Izotopy kyslíka vo vzorke, s ktorou tím pracoval, naznačujú, že asteroid obsahoval améboidný olivín a chrondrály bohaté na horčík, ktoré boli začlenené priamo zo slnečnej hmloviny.

Motu Ito, kozmochemik z Japonskej agentúry pre technológiu vedy o mori a Zemi a člen širšieho tímu fázy 2, bol spolu s Liu a ďalšími hlavným autorom. Štúdia starých častíc RyuguČo naznačuje, že meteority CI na Zemi nahradila naša vlastná nestabilnejšia atmosféra.

hovoriť s V shlokáchIto poznamenáva, že aj keď poznanie chemického zloženia „nám nehovorí, kde sa vytvorilo pôvodné telo“, stále nám to „umožňuje zostaviť nejaký druh histórie Ryugu, je to vo vonkajšej slnečnej sústave.“ Ako sa to stalo? „

prečo na tom záleží – Táto práca vychádza z úsilia väčšieho kurátorského tímu 2. fázy. Keď Hayabusa 2 zamierila okolo Zeme, aby uvoľnila svoj náklad, päťgramové vzorky, ktoré priniesla, boli rozdelené medzi osem tímov: šesť vykonávalo špecifické predbežné analýzy – chemické zloženie, kamenisté a piesčité materiály, prchavé látky. Pevné a rozpustné organické látky na materiáloch a ďalšie dva veľké medzinárodné tímy, ktoré pracujú na objasnení potenciálneho vedeckého vplyvu vzoriek.

V júni zverejnil veľký tím Liu a Ito so sídlom na Okayamskej univerzite v západnom Japonsku svoju interpretáciu vzoriek. Zistili, že fylosilikáty Ryugu sú podobné tým, ktoré sa nachádzajú v chondritoch CI, vzácnom a veľmi primitívnom type meteoritu zozbieraného väčšinou v Antarktíde.

Ale pretože „mohli tam sedieť desaťročia, roky, veky, kým sa ujali,“ hovorí Liu, „Zem má veľmi reaktívnu atmosféru, takže materiál chondritu Ci by interagoval s atmosférou.“ Na porovnanie, vzorky z Hayabusa 2 sú „pravdepodobne najstarším chondritovým materiálom, aký sa kedy dal nájsť.“

Existencia týchto prvkov Ryuguovho protolitu je možno ešte prekvapivejšia vo svetle práce niektorých iných tímov. Tím pre analýzu Stoney tento mesiac zverejnila svoje predbežné výsledky veda, ktorý obsahoval tekutú vodu z Ryugu zachytenú vo vnútri kryštálu. Pretože Ryugu vytvoril zmrazený oxid uhličitý, ako aj vodný ľad, tekutá voda zistená vo vzorke bola sýtená.

Čo sa stane ďalej – Už existujú nejaké zmienky o príchode Ryugu na Zem. Minulý rok v máji NASA osiris-rex Kozmická loď opustila asteroid Bennu po zoškrabaní asi pol kila skál, aby začala svoju cestu späť na Zem. Tento OSIRIS-REx . bol po Na okraji Bennu sa nečakane vytvoril 20 stôp široký kráter – Výsledkom je, že držia spolu oveľa menej pevne, ako by sa dalo očakávať.

Podobne ako Ryugu, aj Bennu je pomerne starý uhlíkatý asteroid, aj keď je iného typu: asteroidy typu B, ako napríklad Bennu, vyzerajú o niečo slabšie ako Ryugu a jeho sprievodné C-typy, ktoré sa javia červenkasté. Ale bez ohľadu na ich farbu, podľa kozmochemika Ita nájdenie podobne zložitých uhlíkatých zložiek vo vzorke „nám povie o distribúcii organických zložiek v Slnečnej sústave“.

Aj keď odpovedá na otázky týkajúce sa Ryuguovho make-upu, práca tiež vyvoláva otázky o tom, ako Ryugu zapadá do schémy najprimitívnejších asteroidov a meteoritov. Podľa Liu si tím myslí, že napriek rôznym rozsahom, ktoré vznikli na pokrytie všetkých rôznych chondritov nájdených na Zemi v priebehu rokov, „tie východiskové materiály môžu byť veľmi podobné“. „Chceme byť len trochu stimulujúci, trochu potriasť hrncom, pokúsiť sa zmeniť paradigmu,“ povedal.