Analiza planetoid ujawnia nieoczekiwane dowody młodego oceanu i karbonatyzacji

Asteroidy to wiele rzeczy – zabójcy dinozaurów, archiwa z początków Układu Słonecznego, Cele obrony planetarnej – Ale to nie powinny być wodne światy. prawo?

Cóż, przynajmniej nie teraz. Ale we wczesnych dniach formowania się Układu Słonecznego był to Ryugu – cel w kształcie diamentu Japońskiej Agencji Eksploracji Kosmicznej (JAXA) Hayabusa 2 Ważne – miała w sobie mały obwód.

Zanim asteroida pojawiła się dzisiaj, analiza izotopów w wysokiej rozdzielczości pokazuje, że była częścią starszego, starszego rodzica, zanim eksplodowała w zderzeniu. Ale jeszcze bardziej zaskakujące jest to, że w tym małym oceanie niektóre suche krzemiany z pierwotnej rodzimej asteroidy zdołały pozostać niezmienione. Nowy artykuł od jednego z zespołów organizacyjnych w Hayabusa Opublikowano w tym miesiącu w astronomia naturalna Dostają to, co pokazują o składzie ojca Ryugu i asteroidach we wczesnym Układzie Słonecznym.

co nowego – W grudniu 2020 r. Hayabusa2 zwróciła nieco ponad pięć gramów Ryugu po sześcioletniej misji. Ponieważ próbki to stosunkowo ograniczona liczba małych ziaren, każda z nich została oznaczona nazwą i numerem. W tym przypadku analiza zespołu opierała się tylko na jednej z tych cząstek, C0009.

rozmawiać z odwrotnośćświat kosmicznych izotopów chemii Ming Chang Liu z UCLA stwierdził, że C0009 był szczególnie interesujący, ponieważ „wyróżniał się tym, że zawierał niewielką ilość bezwodnych krzemianów” – to znaczy zawierał nienaruszone w wodzie, bogate w tlen minerały w środku próbki silnie zmienionej przez H2O.

Skład Ryugu został znacznie zmieniony przez płynną wodę w niej. Chociaż powstają w zimnych głębinach zewnętrznego Układu Słonecznego, woda i dwutlenek węgla gromadzą się razem w protolitach, które były rodzicami Ryugu wraz z krótko żyjącymi izotopami radioaktywnymi. Gdy te radioaktywne skały podgrzewały lód wokół nich, jak zauważa Liu, „zaczęłyby unosić się w ciele matki” – i z czasem przekształciłyby krzemiany i piroksen, które tworzyły poprzednika Ryugu, w krzemiany zawierające wodę.

Dlatego pozostałe bezwodne krzemiany dają zespołowi wyobrażenie o tym, jak wyglądały inne materiały we wczesnym Układzie Słonecznym, zanim zderzyły się z małym oceanem Ryugu. Materiał wygląda jak najstarszy materiał, który uformował się w fotosferze Słońca. Izotopy tlenu w próbce, nad którą pracował zespół, pokazują, że asteroida zawiera amebowy oliwin i bogate w magnez chondryty, które zostały włączone bezpośrednio z mgławicy słonecznej.

Moto Ito, kosmiczny chemik w Japan Agency for Marine Geosciences Technology i członek szerszego zespołu Fazy II, był głównym autorem – wraz z Liu i innymi – w Badanie oryginalnych cząstek Ryuguktóry pokazuje, w jaki sposób meteoryty CI na Ziemi zmieniły się z powodu naszego bardziej niestabilnego środowiska.

rozmawiać z odwrotnośćIto zauważa, że ​​nawet jeśli znajomość składu chemicznego „nie mówi nam, gdzie powstało ciało matki”, to nadal „pozwala nam zbudować rodzaj historii Ryugu i tego, jak powstało w zewnętrznym Układzie Słonecznym”.

dlaczego to ma znaczenie – Ta praca jest wynikiem wysiłków większego zespołu organizacyjnego Fazy Drugiej. Po tym, jak Hayabusa2 przeszedł przez ziemię, aby zrzucić swój ładunek, pięć gramów próbek, które przyniósł, podzielono na osiem zespołów: sześć z nich przeprowadzało wstępne szczegółowe analizy – pod kątem składu chemicznego, materiałów kamiennych i piaszczystych, lotnych, stałych i rozpuszczalnych substancji organicznych – na materiałach, oraz dwa inne duże międzynarodowe zespoły Pracują nad wyjaśnieniem potencjalnego wpływu naukowego próbek.

W czerwcu starszy zespół Liu i Ito z Uniwersytetu Okayama w zachodniej Japonii opublikował swoją interpretację próbek. Odkryli, że krzemiany warstwowe Ryugu są podobne do chondrytów CI, rzadkiego i bardzo prymitywnego rodzaju meteorytu zbieranego głównie na Antarktydzie.

Ale ponieważ „mogły tam siedzieć przez dziesięciolecia, lata i wieki, zanim je podnieśliśmy”, zauważa Liu, „Ziemia ma bardzo reaktywną atmosferę, więc chondryty CI będą oddziaływać z atmosferą”. Dla porównania, próbki z Hayabusa2 „są prawdopodobnie najbardziej nieskazitelnym materiałem chondrytowym, jaki można kiedykolwiek uzyskać”.

Przetrwanie tych elementów z Ryugu Protolith może być jeszcze bardziej zaskakujące w świetle pracy niektórych innych zespołów. zespół analizy kamienia Opublikował wstępne wyniki w tym miesiącu w Nauki, który zawierał ciekłą wodę z Ryugu zamkniętą w krysztale. Ponieważ Ryugu zbierał zamrożony dwutlenek węgla, a także lód wodny, gdy się tworzył, ciekła woda w próbce była gazowana.

Co dalej – jakiś kontekst Ryugu jest już w drodze na Ziemię. W maju, NASA Ozyrys Rex Statek kosmiczny opuścił asteroidę Bennu po odkopaniu około pół funta skały, aby rozpocząć podróż powrotną na Ziemię. To było po OSIRIS-REx Nieoczekiwanie stworzyła dziurę o szerokości 6 metrów w boku Bennu W rezultacie trzyma się razem ze znacznie mniejszą siłą, niż ktokolwiek się spodziewał.

Podobnie jak Ryugu, Bennu jest stosunkowo oryginalną asteroidą węglową, chociaż jest innego typu: asteroidy typu B, takie jak Bennu, wydają się nieco bardziej niebieskie niż Ryugu i inne asteroidy typu C, które są czerwone. Ale niezależnie od jego koloru, zdaniem kosmologa Ito, znalezienie w próbce podobnie złożonych składników węglowych „powie nam o rozmieszczeniu składników organicznych w Układzie Słonecznym”.

Chociaż odpowiada na pytania dotyczące makijażu Ryugu, ta praca rodzi również pytania o to, jak Ryugu pasuje do schematu bardziej prymitywnych asteroid i meteorytów. Według Liu zespół jest przekonany, że pomimo różnych klas, które pojawiły się w celu objęcia wszystkich różnych chondrytów znalezionych na Ziemi na przestrzeni lat, „te materiały wyjściowe mogły być bardzo podobne”. „Chcemy po prostu być trochę prowokujący, trochę przesunąć pulę i spróbować zmienić paradygmat” – dodał.