Образцы минералов, собранные с астероида Рюгу японским космическим кораблем «Хаябуса-2», помогают космическим ученым Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и их коллегам лучше понять химический состав нашей Солнечной системы в том виде, в каком она существовала в зачаточном состоянии, более 4,5 миллиардов лет назад. В исследовании, недавно опубликованном в журнале Nature Astronomy, ученые, использующие изотопный анализ, обнаружили, что карбонатные минералы астероида кристаллизовались в результате реакций с водой, которая первоначально приросла к астероиду в виде льда в еще формирующейся Солнечной системе, а затем превратилась в жидкость. Они говорят, что эти карбонаты образовались очень рано — в течение первых 1,8 миллиона лет существования Солнечной системы — и они хранят записи о температуре и составе водной жидкости астероида, существовавшей в то время.
Каменистый, богатый углеродом Рюгу является первым астероидом C-типа (C означает «углеродистый»), образцы которого были собраны и изучены, сказал соавтор исследования Кевин Маккиган, выдающийся профессор наук о Земле, планетах и космосе в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе. Он отметил, что особенным Рюгу делает то, что, в отличие от метеоритов, у него не было потенциально загрязняющего контакта с Землей. Анализируя химические отпечатки пальцев в образцах, ученые могут составить картину не только того, как образовался Рюгу, но и где. «Образцы Рюгу говорят нам, что астероид и подобные объекты образовались относительно быстро во внешней части Солнечной системы, за пределами фронтов конденсации льда из воды и углекислого газа, вероятно, в виде небольших тел», — сказал Маккиган.
Анализ исследователей определил, что карбонаты Рюгу образовались на несколько миллионов лет раньше, чем считалось ранее, и они указывают на то, что Рюгу — или астероид-прародитель, от которого он, возможно, откололся — образовался как относительно небольшой объект, вероятно, менее 20 километров (12,5 миль). ) в диаметре. Этот результат удивителен, сказал Маккиган, потому что большинство моделей аккреции астероидов предсказывают сборку в течение более длительных периодов, что приводит к образованию тел диаметром не менее 50 километров (более 30 миль), которые могли бы лучше пережить столкновительную эволюцию на протяжении долгой истории астероидов. Солнечная система.
И хотя диаметр Рюгу в настоящее время составляет всего около 1 километра в результате столкновений и повторных сборок на протяжении всей его истории, очень маловероятно, что он когда-либо был большим астероидом, говорят исследователи. Они отметили, что любой более крупный астероид, сформировавшийся очень рано в Солнечной системе, был бы нагрет до высоких температур в результате распада большого количества алюминия-26, радиоактивного нуклида, что привело к плавлению горных пород внутри астероида наряду с химическими веществами. дифференциация, такая как сегрегация металла и силиката.
Рюгу не показывает никаких доказательств этого, а его химический и минералогический составы эквивалентны тем, которые обнаружены в наиболее химически примитивных метеоритах, так называемых хондритах CI, которые, как полагают, также образовались во внешних частях Солнечной системы. Маккиган сказал, что продолжающиеся исследования материалов Рюгу продолжат открывать окно в формирование планет Солнечной системы, включая Землю. «Улучшение нашего понимания летучих и богатых углеродом астероидов помогает нам решать важные вопросы астробиологии — например, вероятность того, что такие скалистые планеты могут получить доступ к источнику пребиотических материалов», — сказал он.
Чтобы датировать карбонаты в образцах Рюгу, команда расширила методологию, разработанную в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, для другой «короткоживущей» системы радиоактивного распада с участием изотопа марганца-53, который присутствовал в Рюгу. Исследованием руководили Кейтлин Маккейн, докторант Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе во время исследования, которая сейчас работает в Космическом центре имени Джонсона НАСА в Хьюстоне, и исследователь с докторской степенью Нозоми Мацуда, которая работает в лаборатории ионных микрозондов Департамента Земли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. , Планетарные и космические науки. Другими соавторами статьи являются ученые из команды Kochi куратора Фазы 2 в Японии, возглавляемой Мотоо Ито. Эта команда отвечает за отбор частиц из образца реголита, собранного с астероида Рюгу, и за анализ их петрологических и химических характеристик с помощью скоординированных микроаналитических методов.
