Астероид Рюгу состоит из самых первобытных материалов
AstroNews.ru - 22 Декабря 2021 11:53:16
Два новых исследования раскрывают удивительные особенности астероида Рюгу.
Крошечные частицы камней, собранные с астероида Рюгу, являются одними из самых первобытных кусочков материала, когда-либо исследованных на Земле, и могут дать нам представление о происхождении Солнечной системы.
Астероид 162173 Рюгу имеет диаметр около 900 метров и вращается вокруг Солнца между Землей и Марсом, иногда пересекая земную орбиту. Углеродистый астероид или астероид C-типа вращается как волчок, когда он летит в космосе, и, как и другие астероиды C-типа, Рюгу, вероятно, содержит материал из туманности (гигантское облако пыли и газа), которая породила Солнце и планеты миллиарды лет назад, считают ученые.
В 2019 году японский космический корабль Hayabusa2 собрал образцы с поверхности Рюгу, и 6 декабря 2020 года они были успешно доставлены на Землю в герметичном контейнере, спрятанном внутри возвращаемой капсулы. Теперь, в двух новых статьях, опубликованных в понедельник (20 декабря) в журнале Nature Astronomy, ученые представляют результаты первоначального анализа этих замечательных кусочков космического камня.
«Мы только начинаем наши исследования, результаты показывают, что эти образцы являются одними из самых первичных материалов, доступных в наших лабораториях», - сказал Седрик Пилорже доцент Института космической астрофизики Университета Париж-Сакле Франция и первый автор одного из исследований. Точный возраст материала остается неизвестным, но должен быть выявлен в будущих исследованиях.
В общей сложности образцы астероидов содержат около 5,4 грамма материала. Самые большие частицы породы имеют диаметр около 8 миллиметров; самые маленькие имеют диаметр менее 1 мм, поэтому они напоминают мелкую пыль. Невооруженным глазом образцы выглядят как невероятно темные кусочки черного перца, сказал Live Science Тору Яда, младший научный сотрудник Японского агентства аэрокосмических исследований и первый автор второго исследования.
Пока они работали с образцами , Яда и его коллеги держали материал в вакуумной камере или в герметичной среде, заполненной очищенным азотом. «Таким образом, образцы Рюгу обрабатывались, не подвергаясь воздействию атмосферы Земли», - сказал он. Команда оценила образцы с помощью оптического микроскопа и различных инструментов, которые измеряют, как горные породы поглощают, излучают и отражают разные длины волн света в видимом и инфракрасном спектрах.
Команда обнаружила, что куски астероида в кромешной тьме отражают лишь от 2% до 3% падающего на них света. Исследователи были удивлены, обнаружив, что объемная плотность образцов - масса частиц, деленная на общий объем, который они занимают, - была ниже, чем у известных углеродистых метеоритов, сказал Яда. Это открытие указывает на то, что породы очень пористые, а это означает, что между отдельными зернами материала в горных породах существует множество карманов пустого пространства, через которое может просачиваться вода и газ.
Этот вывод согласуется с предварительными данными, собранными космическим кораблем Hayabusa2, которые также намекнули на то, что камни на поверхности Рюгу очень пористые.
После анализа Яда Пилоргет и его команда использовали метод, известный как гиперспектральная микроскопия, чтобы более внимательно изучить состав образцов астероидов. Их гиперспектральный микроскоп работает, освещая образцы светом разной длины в видимом и инфракрасном спектрах и делает при этом снимки с высоким разрешением. Размер каждого снимка составляет примерно 5х5 мм, и каждый отдельный пиксель предоставляет данные в микроскопическом масштабе. Таким образом, команда выявила мельчайшие детали цвета, структуры и химического состава горных пород.
Снимки образцов Рюгу показали, что частицы породы состоят из «гидратированной матрицы», которая включает такие материалы, как глина, с включенными в нее соединениями на основе углерода. «Некоторые свойства материала были близки к свойствам углеродистых хондритов, «класса углеродистых метеоритов», которые есть в наших коллекциях, в то время как некоторые были четко различимы», - сказал Пилоргет.
Например, образцы Рюгу являются одними из самых темных из когда-либо исследованных, и «мы должны понять, почему и что это означает в отношении формирования и эволюции этого материала», - сказал он. Кроме того, команда обнаружила в породе следы соединений, богатых аммиаком, которые «могут иметь некоторое значение в отношении происхождения Рюгу и нашего понимания первородного материала».
Эти первоначальные анализы представляют собой первый шаг в выяснении того, что Рюгу может рассказать нам о ранней Солнечной системе, но раскрытие всех секретов космических астероидов займет некоторое время.
Нужны дополнительные методы, которые будут включать в себя различные химические анализы, которые могут выявить хронологическую историю того, когда астероид впервые сформировался и в каком возрасте он вступил в контакт с водой, сказал Яда. Дальнейшие оценки органических соединений и минералов в образцах также предоставят ключевую информацию о том, как впервые сформировался астероид и его первоначальное тело. Исследователи также могут изучить летучие соединения или те, которые могут быть легко испарены, в образцах. Такого рода тесты могут показать, как солнечные ветры сформировали поверхность астероида с течением времени, сказал Яда.
«Еще раз, мы только в начале наших расследований», - сказал Пилоргет.
Первоначально опубликовано на Live Science.