Etätunnistustiedot paljastavat, milloin ja miten Ryugu-asteroidi menetti vedensa

Viime kuussa Japanin Hayabusa2-operaatio toi kotiin kätkön kivistä, jotka oli kerätty maapallon lähellä olevasta asteroidista nimeltä Ryugu. Vaikka näiden palautettujen näytteiden analysointi on vasta käynnissä, tutkijat käyttävät tietoja avaruusaluksen muista välineistä paljastamaan uusia yksityiskohtia asteroidin menneisyydestä.

Nature Astronomy -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa tutkijat tarjoavat selityksen sille, miksi Ryugu ei ole niin rikas vettä sisältävistä mineraaleista kuin jotkut muut asteroidit. Tutkimus viittaa siihen, että muinainen vanhemman elin, josta Ryugu muodostui, oli todennäköisesti kuivunut jonkinlaisessa lämmitystapahtumassa ennen Ryugun syntymistä, mikä jätti itse Ryugun odotettua kuivemmaksi.

”Yksi asioista, joita yritämme ymmärtää, on veden jakautuminen varhaisessa aurinkokunnassa. ja kuinka tuo vesi on saatettu toimittaa maapallolle ”, kertoi Brownin yliopiston planeettatieteilijä Ralph Milliken ja tutkimuksen tekijä. ”Vettä sisältävien asteroidien uskotaan vaikuttaneen siihen, joten tutkimalla Ryugua läheltä ja palauttamalla näytteitä siitä voimme paremmin ymmärtää tämäntyyppisten asteroidien vettä sisältävien mineraalien runsauden ja historian.”

Yksi syistä, miksi Ryugu valittiin määränpääksi, Milliken sanoo, että se kuuluu asteroidiluokkaan, joka on väriltään tumma ja jonka epäillään sisältävän vettä sisältäviä mineraaleja ja orgaanisia yhdisteitä. Tämäntyyppisten asteroidien uskotaan olevan maapallolta löydettyjen tummien, vettä ja hiiltä sisältävien meteoriittien emokehot, jotka tunnetaan hiilipitoisina kondriiteina. Niitä meteoriitteja on tutkittu hyvin yksityiskohtaisesti laboratorioissa ympäri maailmaa vuosikymmenien ajan, mutta ei ole mahdollista määrittää varmuudella, mistä asteroidista tietty hiilipitoinen kondriittimeteoriitti voi tulla.

Hayabusa2-tehtävä edustaa ensimmäistä kerran näyte yhdestä näistä kiehtovista asteroidista on kerätty suoraan ja palautettu maapallolle. Mutta Hayabusa2: n tekemät Ryugun havainnot sen lentäessä asteroidin viereen viittaavat siihen, että se ei ehkä ole niin vesirikas kuin tutkijat alun perin odottivat. On olemassa useita kilpailevia ideoita siitä, kuinka ja milloin Ryugu on saattanut menettää osan vedestään.

Ryugu on raunapino – löysä kallioperä, jota painovoima pitää yhdessä. Tutkijat ajattelevat, että nämä asteroidit todennäköisesti muodostuvat jätteistä, jotka jäävät, kun suuret ja kiinteämmät asteroidit hajoavat toisistaan suuren iskutapahtuman avulla. Joten on mahdollista, että tänään Ryugulla näkyvä vesimerkki on kaikki, mitä on jäljellä aikaisemmin vesipitoisemmasta asteroidista, joka kuivui jonkinlaisen lämmitystapahtuman vuoksi. Mutta voi myös olla, että Ryugu kuivui katastrofaalisen häiriön jälkeen Uudelleen muodostuminen raunupinona. On myös mahdollista, että Ryugulla oli menneisyydessä muutama läheinen pyörii auringon ohi, mikä olisi voinut lämmittää sen ja kuivata sen pinnan.

Hayabusa2-avaruusaluksella oli laitteita, jotka voisivat auttaa tutkijoita selvittämään todennäköisemmän skenaarion. Vuonna 2019 tapahtuneen Ryugun kanssa Hayabusa2 ampui pienen ammuksen asteroidin pintaan. Isku loi pienen kraatterin ja paljaan kiven haudattu maan alle. Lähi-infrapunaspektrometrillä, joka pystyy havaitsemaan vettä sisältäviä mineraaleja , tutkijat voisivat sitten verrata pintakivien vesipitoisuutta maanalaisiin.

Tiedot osoittivat, että maanalaisen veden allekirjoitus oli melko samanlainen kuin syrjäisimmän pinnan. Tämä havainto on sopusoinnussa idean kanssa. että Ryugun vanhemman runko oli kuivunut sen sijaan, että skenaario, jossa Ryugun pinta oli kuivunut auringosta.

”Voit odottaa korkean lämpötilan lämmityksen auringolta tapahtuvan enimmäkseen eivätkä tunkeudu liian syvälle maanpintaan ”, Milliken sanoi. ”Mutta mitä näemme, on, että pinta ja pinta ovat melko samanlaisia ja molemmat ovat suhteellisen köyhiä vedessä, mikä tuo meidät takaisin ajatukseen siitä, että Ryugun vanhemman kehoa oli muutettu.”

Tutkijoiden mukaan löydön vahvistamiseksi on kuitenkin tehtävä enemmän työtä. Esimerkiksi maanpinnasta kaivettujen hiukkasten koko voi vaikuttaa spektrometrimittausten tulkintaan.

”Kaivettu materiaali voi olla ollut pienempi raekoko kuin mitä ”on pinnalla”, kertoi Takahiro Hiroi, Brownin vanhempi tutkija ja tutkimuksen tekijä.”Tämä raekokoefekti saattaisi näyttää siltä tummemmalta ja punaisemmalta kuin karkeampi vastine pinnalla. On vaikea sulkea pois sitä raekokoefektiä kaukokartoituksella.”

Onneksi tehtävä ei ole ” t rajoittuu näytteiden etätutkimukseen. Koska Hayabusa2 palautti näytteet maapallolle onnistuneesti joulukuussa, tutkijat ovat saamassa paljon tarkemman kuvan Ryugusta. Jotkut näistä näytteistä saattavat pian tulla NASAn heijastuskokeilulaboratorioon (RELAB) Browniin, jota ylläpitävät Hiroi ja Milliken.

Milliken ja Hiroi sanovat odottavansa innolla, analysoivatko laboratoriot vahvistavat ryhmän etäseurannan tulokset.

”Se on näytteen palauttamisen kaksiteräinen miekka”, Milliken sanoi. ”Kaikkia hypoteeseja, jotka teemme kaukokartoitustietojen avulla, testataan laboratoriossa. . Se on erittäin jännittävää, mutta ehkä myös hieman hermoja rasittavaa. Yksi asia on varma, että ”opimme varmasti enemmän meteoriittien ja heidän vanhempiensa asteroidiensa välisistä yhteyksistä”.