Data dálkového průzkumu osvětlují, kdy a jak asteroid Ryugu ztratil vodu

Minulý měsíc japonská mise Hayabusa2 přinesla domů vyrovnávací paměť hornin shromážděných z blízkozemského asteroidu Ryugu. Zatímco analýza těchto vrácených vzorků teprve probíhá, vědci využívají data z dalších přístrojů kosmické lodi k odhalení nových podrobností o minulosti asteroidů.

Ve studii publikované v Nature Astronomy vědci nabízejí vysvětlení, proč Ryugu není tak bohatý na minerály nesoucí vodu jako některé jiné asteroidy. Studie naznačuje, že prastaré mateřské tělo, ze kterého Ryugu vzniklo, pravděpodobně před vznikem Ryugu vyschly v nějakém druhu ohřevu, což způsobilo, že samotné Ryugu bylo sušší, než se očekávalo.

„Jednou z věcí, které se snažíme pochopit, je distribuce vody v rané sluneční soustavě a jak mohla být tato voda dodána na Zemi, “řekl Ralph Milliken, planetární vědec z Brown University a spoluautor studie. „Předpokládá se, že v tom hrály roli asteroidy nesoucí vodu, takže studiem Ryugu zblízka a vracením vzorků z něj můžeme lépe porozumět množství a historii vodonosných minerálů na těchto druzích asteroidů.“

Jedním z důvodů, proč byl Ryugu vybrán jako cíl, říká Milliken, je, že patří do třídy asteroidů, které mají tmavou barvu a existuje podezření, že obsahují vodonosné minerály a organické sloučeniny. Předpokládá se, že tyto typy asteroidů jsou možnými mateřskými tělesy pro temné, vodní a uhlíkaté meteority na Zemi známé jako uhlíkaté chondrity. Tyto meteority byly po mnoho desetiletí velmi podrobně studovány v laboratořích po celém světě, ale není možné s jistotou určit, z jakého asteroidu může daný uhlíkatý chondritový meteorit pocházet.

Mise Hayabusa2 představuje první čas byl přímo odebrán vzorek z jednoho z těchto zajímavých asteroidů a vrácen na Zemi. Pozorování Ryugu, které provedla Hayabusa2, když letěla podél asteroidu, však naznačují, že nemusí být tak bohatá na vodu, jak vědci původně očekávali. Existuje několik konkurenčních nápadů, jak a kdy Ryugu mohl ztratit část své vody.

Ryugu je hromada sutin – volná konglomerace hornin držená pohromadě gravitací. Vědci si myslí, že tyto asteroidy se pravděpodobně tvoří z zbytků zbytků, když jsou větší a pevnější asteroidy rozděleny velkou nárazovou událostí. Takže je možné, že podpis vody, který dnes vidíme na Ryugu, je vše, co zbylo z dříve na vodu bohatšího mateřského asteroidu, který vyschl v důsledku nějakého druhu ohřevu. Může se však také stát, že Ryugu vyschl po katastrofickém narušení a Je možné, že Ryugu měl v minulosti několik blízkých otáček kolem Slunce, které ho mohly zahřát a vysušit jeho povrch.

Kosmická loď Hayabusa2 měla na palubě vybavení, které vědcům mohlo pomoci určit, který scénář je pravděpodobnější. Během setkání s Ryugu v roce 2019 vystřelil Hayabusa2 malý projektil do povrchu asteroidu. Náraz vytvořil malý kráter a exponovanou horninu pohřbenou v podpovrchu. Pomocí infračerveného spektrometru, který je schopen detekovat vodonosné minerály mohli vědci porovnat obsah vody v povrchové hornině s obsahem podpovrchové.

Data ukázala, že podpis podpovrchové vody je docela podobný jako u nejvzdálenějšího povrchu. Toto zjištění je v souladu s myšlenkou že Ryugovo mateřské tělo vyschlo, spíše než scénář, ve kterém byl Ryugův povrch vysušen sluncem.

„Očekáváte, že vysokoteplotní ohřev ze slunce nastane většinou v povrch a neproniknout příliš daleko do podpovrchu, “řekl Milliken. „Ale vidíme, že povrch a podpovrch jsou si velmi podobné a oba jsou relativně chudé na vodu, což nás přivádí zpět k myšlence, že to bylo rodičovské tělo Ryugu, které bylo změněno.“

Vědci tvrdí, že k potvrzení nálezu je třeba udělat více práce. Například velikost částic vykopaných z podpovrchu by mohla ovlivnit interpretaci spektrometrických měření.

„Vytěžený materiál může mít menší zrnitost než to, co je na povrchu, “řekl Takahiro Hiroi, vedoucí výzkumný pracovník společnosti Brown a spoluautor studie.„Díky tomuto efektu velikosti zrna může vypadat tmavší a červenější než jeho hrubší protějšek na povrchu. Je těžké vyloučit tento efekt velikosti zrna pomocí dálkového průzkumu Země.“

Naštěstí mise není “ omezeno na dálkové studium vzorků. Vzhledem k tomu, že Hayabusa2 v prosinci úspěšně vrátil vzorky na Zemi, vědci se chystají mnohem blíže podívat na Ryugu. Některé z těchto vzorků mohou brzy přijít do laboratoře NASA Reflectance Experiment Laboratory (RELAB) v Brownu, kterou provozují Hiroi a Milliken.

Milliken a Hiroi říkají, že se těší, až laboratorní analýzy potvrdit výsledky týmu dálkového průzkumu Země.

„Je to dvojsečný meč návratu vzorku,“ řekl Milliken. „Všechny tyto hypotézy, které vytvoříme pomocí údajů dálkového průzkumu Země, budou testovány v laboratoři . Je to super vzrušující, ale možná i trochu nervy drásající. Jedna věc je jistá, určitě se dozvíme mnohem více o vazbách mezi meteority a jejich mateřskými asteroidy. “