Η ανάλυση αστεροειδών αποκαλύπτει απροσδόκητα στοιχεία νεαρών ωκεανών και ενανθράκωσης

Οι αστεροειδείς είναι πολλά πράγματα – δολοφόνοι δεινοσαύρων, αρχεία των πρώτων ημερών του ηλιακού συστήματος, Στόχοι Πλανητικής Άμυνας – Αλλά δεν υποτίθεται ότι είναι υδαρείς κόσμοι. σωστά?

Λοιπόν, τουλάχιστον όχι αυτές τις μέρες. Αλλά στις πρώτες ημέρες του σχηματισμού του ηλιακού συστήματος, ήταν ο Ryugu – ο στόχος σε σχήμα διαμαντιού της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (JAXA) Hayabusa 2 Σημαντικό – είχε μια μικρή περιφέρεια μέσα της.

Πριν ο αστεροειδής ήταν σήμερα, η ανάλυση ισοτόπων υψηλής ανάλυσης δείχνει ότι ήταν μέρος ενός ηλικιωμένου, μεγαλύτερου γονέα πριν εκραγεί σε μια σύγκρουση. Αλλά αυτό που προκαλεί ακόμη μεγαλύτερη έκπληξη είναι ότι μέσα σε αυτόν τον μικρό ωκεανό, ορισμένα ξηρά πυριτικά από τον αρχικό εγγενή αστεροειδή κατάφεραν να παραμείνουν αμετάβλητα. Ένα νέο χαρτί από μια από τις διοργανώτριες ομάδες στη Hayabusa Δημοσιεύτηκε αυτόν τον μήνα στο φυσική αστρονομία Καταλαβαίνουν τι δείχνουν για τη σύνθεση του πατέρα του Ryugu και τους αστεροειδείς στο πολύ πρώιμο ηλιακό σύστημα.

τι νέα – Τον Δεκέμβριο του 2020, το Hayabusa2 επέστρεψε λίγο περισσότερα από πέντε γραμμάρια Ryugu μετά από μια εξαετή αποστολή. Δεδομένου ότι τα δείγματα είναι ένας σχετικά περιορισμένος αριθμός μικρών κόκκων, το καθένα σημειώθηκε με το όνομα και τον αριθμό του. Σε αυτή την περίπτωση, η ανάλυση της ομάδας βασίστηκε σε ένα μόνο από αυτά τα σωματίδια, το C0009.

μιλάω με αντίστροφοςκόσμος των ισοτόπων της κοσμικής χημείας Μινγκ Τσανγκ Λιου του UCLA διαπίστωσε ότι το C0009 ήταν ιδιαίτερα ενδιαφέρον επειδή «διακρίθηκε περιέχοντας μια μικρή ποσότητα ανύδρων πυριτικών αλάτων»—δηλαδή, περιείχε μη επηρεασμένα από νερό, πλούσια σε οξυγόνο ορυκτά στη μέση ενός δείγματος έντονα αλλοιωμένου από H2O.

Η σύνθεση της Ryugu άλλαξε πολύ από το υγρό νερό μέσα της. Αν και σχηματίζονται στα ψυχρά βάθη του εξωτερικού ηλιακού συστήματος, το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα συσσωρεύονται μαζί στους πρωτόλιθους που ήταν οι γονείς του Ryugu μαζί με τα βραχύβια ραδιενεργά ισότοπα. Καθώς αυτοί οι ραδιενεργοί βράχοι θέρμαιναν τον πάγο γύρω τους, σημειώνει ο Liu, “θα άρχιζαν να επιπλέουν μέσα στο μητρικό σώμα” – και με την πάροδο του χρόνου θα μεταμόρφωσαν τα πυριτικά και το πυροξένιο που αποτελούσαν τον προκάτοχο του Ryugu σε πυριτικά άλατα που φέρουν νερό.

Ως εκ τούτου, τα εναπομείναντα άνυδρα πυριτικά άλατα δίνουν στην ομάδα μια ιδέα για το πώς ήταν άλλα υλικά στο πρώιμο ηλιακό σύστημα πριν συγκρουστούν με τον μικρό ωκεανό του Ryugu. Το υλικό μοιάζει με το παλαιότερο υλικό που σχηματίστηκε στη φωτόσφαιρα του ήλιου. Τα ισότοπα οξυγόνου στο δείγμα με το οποίο εργάστηκε η ομάδα δείχνουν ότι ο αστεροειδής περιέχει αμοιβαδική ολιβίνη και χονδρίτες πλούσιους σε μαγνήσιο που ενσωματώθηκαν απευθείας από το ηλιακό νεφέλωμα.

Ο Moto Ito, κοσμικός χημικός στην Ιαπωνική Υπηρεσία για τις Θαλάσσιες Γεωεπιστήμες Τεχνολογίας και μέλος της ευρύτερης ομάδας Φάσης ΙΙ, ήταν ο κύριος συγγραφέας —μαζί με τον Liu και άλλους— στο Μελέτη των αρχικών σωματιδίων Ryuguτο οποίο δείχνει τους τρόπους με τους οποίους οι μετεωρίτες CI στη Γη έχουν αλλάξει λόγω του πιο πτητικού μας περιβάλλοντος.

μιλάω με αντίστροφοςΟ Ito σημειώνει ότι ακόμα κι αν η γνώση της χημικής σύνθεσης «δεν μας λέει πού σχηματίστηκε το μητρικό σώμα», εξακολουθεί να «μας επιτρέπει να κατασκευάσουμε ένα είδος ιστορίας του Ryugu και πώς σχηματίστηκε στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα».

γιατί έχει σημασία – Αυτή η εργασία προέρχεται από τις προσπάθειες της μεγαλύτερης οργανωτικής ομάδας της δεύτερης φάσης. Αφού το Hayabusa2 διέσχισε το έδαφος για να ρίξει το ωφέλιμο φορτίο του, τα πέντε γραμμάρια δειγμάτων που έφερε χωρίστηκαν σε οκτώ ομάδες: έξι από αυτές έκαναν αρχική ειδική ανάλυση – για χημική σύνθεση, πέτρες και αμμώδη υλικά, πτητικά, στερεά και διαλυτά οργανικά – σε υλικά. και δύο άλλες μεγάλες διεθνείς ομάδες Εργάζονται για να διευκρινίσουν τον πιθανό επιστημονικό αντίκτυπο των δειγμάτων.

Τον Ιούνιο, η ανώτερη ομάδα του Liu και του Ito, από το Πανεπιστήμιο Okayama στη δυτική Ιαπωνία, δημοσίευσαν την ερμηνεία τους για τα δείγματα. Βρήκαν ότι τα φυλλοπυριτικά Ryugu είναι παρόμοια με εκείνα των χονδριτών CI, ενός σπάνιου και πολύ πρωτόγονου τύπου μετεωρίτη που συλλέγεται κυρίως στην Ανταρκτική.

Αλλά επειδή «μπορεί να κάθονταν εκεί για δεκαετίες, χρόνια και ηλικίες πριν τους πάρουμε», σημειώνει ο Liu, «η Γη έχει μια πολύ αντιδραστική ατμόσφαιρα, έτσι οι χονδρίτες CI θα αλληλεπιδράσουν με την ατμόσφαιρα». Συγκριτικά, τα δείγματα από το Hayabusa2 «είναι πιθανώς το πιο παρθένο υλικό χονδρίτη που μπορεί κανείς να αποκτήσει ποτέ».

Η επιβίωση αυτών των στοιχείων από το Ryugu Protolith μπορεί να είναι ακόμη πιο εκπληκτική υπό το φως της δουλειάς ορισμένων από τις άλλες ομάδες. ομάδα ανάλυσης λίθων Δημοσίευσε τα προκαταρκτικά αποτελέσματά της αυτόν τον μήνα Επιστήμες, το οποίο περιελάμβανε υγρό νερό από το Ryugu περιορισμένο μέσα σε έναν κρύσταλλο. Επειδή ο Ryugu μάζεψε παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα καθώς και πάγο νερού καθώς σχηματιζόταν, το υγρό νερό στο δείγμα ήταν ανθρακούχο.

Τι ακολουθεί – κάποιο πλαίσιο Ryugu είναι ήδη καθ’ οδόν προς τη Γη. Τον περασμένο Μάιο η NASA Όσιρις Ρεξ Το διαστημόπλοιο άφησε τον αστεροειδή Bennu αφού φτυάρισε ίσως μισό κιλό βράχου για να ξεκινήσει το ταξίδι του πίσω στη Γη. Αυτό έγινε μετά το OSIRIS-REx Απροσδόκητα δημιούργησε μια τρύπα πλάτους 20 ποδιών στην πλευρά του Bennu Το αποτέλεσμα είναι ότι συγκρατείται με πολύ λιγότερη δύναμη από ό,τι περίμενε κανείς.

Όπως ο Ryugu, ο Bennu είναι ένας σχετικά πρωτότυπος αστεροειδής άνθρακα, αν και είναι διαφορετικός τύπος: οι αστεροειδείς τύπου Β όπως ο Bennu εμφανίζονται ελαφρώς πιο μπλε από τον Ryugu και τους άλλους αστεροειδείς τύπου C, που φαίνονται κόκκινοι. Αλλά ανεξάρτητα από το χρώμα του, σύμφωνα με τον κοσμολόγο Ito, η εύρεση παρόμοιων σύνθετων συστατικών άνθρακα στο δείγμα «θα μας πει για την κατανομή των οργανικών συστατικών στο ηλιακό σύστημα».

Αν και απαντά σε ερωτήσεις σχετικά με το μακιγιάζ του Ryugu, αυτό το έργο εγείρει επίσης ερωτήματα σχετικά με το πώς ο Ryugu ταιριάζει στο σχέδιο των πιο πρωτόγονων αστεροειδών και μετεωριτών. Σύμφωνα με τον Liu, η ομάδα πιστεύει ότι παρά τις διαφορετικές τάξεις που έχουν προκύψει για να καλύπτουν όλους τους διαφορετικούς χονδρίτες που βρέθηκαν στη Γη όλα αυτά τα χρόνια, «αυτά τα αρχικά υλικά μπορεί να ήταν πολύ παρόμοια». «Θέλουμε απλώς να είμαστε λίγο προκλητικοί, να μετακινήσουμε λίγο το δοχείο και να προσπαθήσουμε να αλλάξουμε το παράδειγμα», πρόσθεσε.