Астероид Рюгу является одним из самых примитивных

Астероид Рюгу содержит один из самых примитивных материалов, когда-либо изученных в лаборатории на Земле, возраст которых составляет всего 5 миллионов лет после образования Солнечной системы, согласно анализу образцов, полученных японской миссией Хаябуса-2. Поскольку он такой старый, он сделан из того же материала, из которого образовались планеты. «Рюгу — один из строительных блоков Земли», — сказал член команды Хисайоши Юримото, профессор университета Хоккайдо в Японии.

Космический корабль Hayabusa2 Японского агентства аэрокосмических исследований был запущен в декабре 2014 года и прибыл к астероиду Рюгу в 2019 году. Он извлек с астероида два небольших образца реголита весом 5,4 грамма. Затем эти образцы приземлились на Земле в капсуле, оснащенной парашютом, в декабре 2020 года.

По возвращении образцы были распределены между научными группами, в том числе одной группой под руководством Тецуи Ёкоямы, профессора Токийского технологического института.

Недавно опубликованные результаты команды показывают, что состав образцов наиболее точно соответствует солнечной туманности — газовому облаку, которое сконденсировалось, чтобы сформировать солнце и планеты — из когда-либо обнаруженных.

Таким образом, он состоит из ингредиентов, которые сформировали Солнечную систему 4,5 миллиарда лет назад. Результаты подтверждают предыдущие исследования, которые также пришли к выводу, что Рюгу был сделан из примитивного материала, но до сих пор не было известно, сколько ему лет.

Рюгу — это углеродистый хондрит, то есть он состоит из богатого углеродом каменистого материала. Но удаленные наблюдения Hayabusa2 обнаружили некоторые необъяснимые несоответствия, в том числе более темный цвет поверхности, большее количество филлосиликатных материалов и более пористый состав, чем ожидалось, поэтому для лучшего понимания истинной природы астероида потребовался лабораторный анализ.

Рюгу чем-то похож на метеорит Ивуна, который упал в Танзании в 1938 году и был предоставлен Музеем естественной истории в Лондоне команде Йокоямы для изучения. «Сравнение между Ивуной и Рюгу очень полезно для выявления характеристик Рюгу», — сказал Юримото.

Используя ряд методов, включая электронную микроскопию, рентгеновскую флуоресценцию, масс-спектрометрию с индуктивно-связанной плазмой и термическую ионизацию, команда обнаружила, что образцы образовались в жидкой воде при температуре от 81 до 117 градусов по Фаренгейту (от 27 до 47 градусов). градусов Цельсия), примерно через 5 миллионов лет после начала формирования Солнечной системы.

Имея диаметр всего 3000 футов (900 метров), Рюгу слишком мал, чтобы вырабатывать достаточно тепла, чтобы растопить водяной лед. Следовательно, сам Рюгу должен был произойти из более крупного родительского тела, которое сформировалось всего через 2–4 миллиона лет после рождения Солнечной системы.

В какой-то момент через 5 миллионов лет мощное столкновение с другим астероидом разнесло родительское тело Рюгу на части, при этом некоторые фрагменты образовали Рюгу. Эта идея подтверждается наличием больших валунов на поверхности Рюгу, которые, по-видимому, образовались в результате гигантского удара. Материал Рюгу можно датировать благодаря обилию в образцах определенных элементов — водорода и инертных газов.

Они наиболее точно соответствуют составу видимой поверхности Солнца, фотосферы, которая используется в качестве прокси для состава солнечной туманности. Ни один метеоритный или астероидный материал, изучаемый в лаборатории на Земле, никогда не оказывался настолько примитивным и первозданным.

Некоторые метеориты, такие как Ивуна, возможно, когда-то были такими же нетронутыми. Но после того, как они пролежали на Земле в течение десятилетий, если не столетий, — где они подвергались воздействию атмосферной влаги и выветривания, а затем обрабатывались людьми — их минералогия и химический состав могли быть нарушены.

Один ключевой вопрос, на который необходимо ответить, чтобы полностью объяснить происхождение планет, заключается в том, где сформировались малые тела, такие как астероиды и кометы, некоторые из которых стали планетарными строительными блоками. Их состав предполагает, что многие из этих тел сформировались не на их нынешних орбитах и ​​что в хаотической ранней Солнечной системе с ее турбулентным протопланетным диском и мигрирующими планетами малые тела были оттеснены и перемещены от того места, где они сформировались.

Зная, когда образовалось родительское тело Рюгу и что оно содержало воду, можем ли мы сказать, где должен был образоваться астероид?

— Это очень сложный вопрос, — сказал Юримото. «У нас нет количественного ответа, но это будет за линией снега Солнечной системы, [которая] расположена на орбите Юпитера». (Линия снега — это расстояние от Солнца, на котором мог сконденсироваться водяной лед во время формирования Солнечной системы.)

Это только начало анализа образцов, доставленных домой Hayabusa2. Следующим шагом будет использование информации, содержащейся в этих образцах, для определения содержаний различных элементов и их изотопов в ранней Солнечной системе, когда формировались планеты.

По словам Юримото, когда они будут определены, это изобилие «станет новым стандартом для изучения Солнечной системы».