Вчені опублікували результати першого аналізу каменів і пилу з астероїда Рюгу. “У нас ніколи не було такого зразка. Це неймовірно”, – прокоментував один з авторів дослідження.
Зліва: фотографія зразків з Рюгу. Праворуч: знімок структури одного зі шматочків, зроблений за допомогою електронного мікроскопа/©JAXA / Yokoyama et al.
Історія цих зразків почалася вісім років тому, зі зльоту японської міжпланетної станції «Хаябуса-2». У 2019 році апарат двічі опустився на астероїд Рюгу і зібрав зразки поверхневого і підповерхневого шарів. На початку грудня 2020-го станція повернулася на Землю з унікальним вантажем — кількома грамами (5,4 грама) чистого грунту. Авторам нового дослідження для аналізу виділили всього 125 міліграмів каменів і пилу. Стаття з першими результатами вийшла в журналі Science.
Астероїд Рюгу належить до темного спектрального класу С (вуглецеві) — найбільш «популярному» класу, в який входить 75% відомих астероїдів. Вважається, що падаючі на Землю вуглецеві метеорити — фрагменти таких тіл, але виявити точного «батька» і підтвердити це припущення складно. Головне завдання місії “Хаябуса-2” полягає якраз в тому, щоб дізнатися якомога більше про зв’язок вуглецевих метеоритів і астероїдів і про історію формуванні цих тіл.
Аналіз зразків показав, що Рюгу схожий на вуглецеві хондрити типу Івуна (CI-хондрити). Їх хімічний склад збігається зі складом фотосфери нашої зірки. На думку вчених, вони утворилися на самому початку формування Сонячної системи – ще до Сонця, Землі, Місяця та інших тіл.
Тоді система була гігантською обертовою хмарою газу. Більша частина газу сконцентрувалася в центрі, сформувавши Сонце, а залишки розтягнулися в диск, охололи і утворили камені. Один з них був «батьком» Рюгу.
Судячи зі складу фрагментів, у віці одного-двох мільйонів років, приблизно через п’ять мільйонів років після утворення всієї Сонячної системи, цей астероїд просочився водою. “Уявіть плаваючу в космосі хмару льоду і пилу. Коли воно стислося, від енергії розпаду радіоактивних елементів лід розтанув, і вийшла гігантська грязьова куля», — описує геохімік Ніколас Дафас (Nicolas Dauphas), один з трьох вчених Чиказького університету, які брали участь в дослідженні під керівництвом японської команди.
Поверхня астероїда Рюгу з висоти близько 6 / ©JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University
Пізніше, в результаті зіткнення, від того астероїда відкололися уламки, з часом стиснулися в астероїд Рюгу. Сьогодні він виглядає відносно сухим. За припущенням вчених, з того моменту його грунт ніколи не нагрівався вище 100°C. І це накладає обмеження на ймовірні історії формування і «життя» подібних йому тіл.
Геофізик Рейка Йокочі (Reika Yokochi), учасниця команди, яка досліджувала гази в капсулі зі зразком, порівняла весь проект зі спробою з’ясувати рецепт по готовому супу: «ми можемо виділити інгредієнти супу і за їх станом визначити, в якому порядку і до якої температури їх нагрівали». І аналіз зразків вже виявив відмінності в складі Рюгу і знайдених на Землі вуглецевих хондритів.
Відомо близько десятка CI-хондритів, всі вони пробули на планеті від декількох десятиліть до декількох століть (останній відомий впав в 1965 році), а потім зберігалися в музеях. За таких умов неможливо визначити, наскільки сильно природа вплинула на їх мінералогію та хімічний склад. Але тепер у фахівців є “чистий” зразок Рюгу.
На відміну від хондритів, в Рюгу майже немає сульфатів, феригідритів і міжпластової води. Звичайно, це можна пояснити тим, що відомі нам хондрити відкололися від астероїдів з більш високим вмістом води. Але, швидше за все, метеорити «заразилися» на Землі. Тому зразки з космосу настільки цінні.
“Матеріал Рюгу – найпримітивніший матеріал Сонячної системи, який ми коли-небудь вивчали», – зазначав ще в березні геофізик Хісайоші Юрімото (Hisayoshi Yurimoto), професор з Університету Хоккайдо, керівник первинного хімічного аналізу зразків місії «Хаябуса-2». Це перший з декількох проектів з доставки на Землю зразків з астероїда Бену, незвіданих областей Місяця, Марса і його супутника Фобоса.