I december 2020 bragte rumfartøjet Hayabusa2 prøverne af den kulholdige asteroide Ryugu tilbage til Jorden. Analyse af disse prøver kaster lys over denne kosmiske vandrers lange vandring.
Resultaterne afslørede, at asteroiden 162173 Ryugu begyndte sin kosmiske rejse for mere end 4 milliarder år siden og milliarder af miles væk, i den ydre del af vores solsystem. Den rejste til os på tværs af rummet og tog historien om dette hjørne af universet i processen.
Disse opdagelser er blot en del af resultaterne af en international undersøgelse af overfladeprøver fra Ryugu. Den japanske rumorganisation JAXA's Hayabusa 2-missionen samlede omhyggeligt disse asteroide støvkorn, bragte dem tilbage til Jorden og transmitterede dem derefter til forskningsfaciliteter over hele verden. Der udføres adskillige eksperimenter på disse små fragmenter for at forsøge at afdække deres sammensætning og mulige dannelsesmekanismer for den overordnede asteroide, hvorfra de kom.
I sit nærmeste kredsløb er asteroiden 162173 Ryugu kun omkring 60,000 miles fra Jorden. Det er kun en fjerdedel af afstanden til månen.
Argonne Distinguished Fellow Esen Ercan Alp sagde, "Det vigtigste bidrag fra APS til en særlig røntgenteknik, han og hans team er specialiseret i. Det kaldes Mössbauer-spektroskopi - opkaldt efter den tyske fysiker Rudolf Mössbauer - og det er modtageligt for små ændringer i prøvernes kemi. Denne teknik gjorde det muligt for os at bestemme den kemiske sammensætning af disse fragmenter partikel for partikel."
"Det, de og deres internationale kolleger fandt, var overraskende."
"Der er beviser nok på, at Ryugu startede i ydre solsystem. Asteroider fundet i solsystemets ydre rækkevidde ville have andre egenskaber end dem, der findes tættere på solen."
"APS fandt flere beviser, der understøtter denne hypotese. For det første er kornene, der udgør asteroiden, meget finere, end du ville forvente, hvis den blev dannet ved højere temperaturer. For en anden er fragmenternes struktur porøs, hvilket betyder, at de engang holdt vand og is. Lavere temperaturer og is er meget mere almindelige i det ydre solsystem."
Diameteren af Ryugu-fragmenterne varierer fra 400 mikron, eller seks menneskehår, til en millimeter. Imidlertid kan røntgenstrålen, der anvendes ved strålelinje 3-ID-B, fokuseres ned til 15 mikron. Holdet var i stand til at måle hvert fragment adskillige gange. På tværs af alle prøverne opdagede de den samme porøse, finkornede struktur.
Forskere fandt en kemisk sammensætning svarende til meteoritter, der har ramt Jorden - specifikt en gruppe kaldet CI-kondriter, hvoraf kun ni er kendt for at eksistere på planeten - de opdagede noget, der adskilte Ryugu-fragmenterne. Spektroskopimålingerne afslørede en enorm mængde pyrrhotit, et jernsulfid, der ingen steder er at finde i de dusin meteoritprøver.
Argonne-fysiker Michael Hu sagde, "Vores resultater og resultaterne fra andre hold viser, at disse asteroideprøver er forskellige fra meteoritter, især fordi meteoritter har været igennem brændende atmosfæreindtrængning, vejrdannelse og især oxidation på Jorden. Det er spændende, fordi det er en anderledes prøve, helt ude i solsystemet."
Rapporten beskriver den multi-milliardårige historie af 162173 Ryugu ved hjælp af alle tilgængelige data. Den tilhørte engang en meget større asteroide, der opstod for omkring 4.5 milliarder år siden, 2 millioner år efter solsystemet. Det blev dannet af forskellige stoffer, herunder vand og kuldioxidis, opløst i løbet af de følgende tre millioner år. Dette gav en overflade, der var tørrere og en hydreret indre.
Denne asteroide blev ramt af en anden rumsten for omkring en milliard år siden, hvilket fik den til at fragmentere og sende affald ud i rummet. Nogle af disse stykker kom til sidst sammen for at danne Ryugu-asteroiden, som vi ser i dag.
Alp sagde, "For planetariske videnskabsmænd er dette førstegradsinformation, der kommer direkte fra solsystemet, og derfor er den uvurderlig."
Journal Reference:
- T. Nakamura et al. Dannelse og udvikling af kulholdig asteroide Ryugu: Direkte beviser fra returnerede prøver. Videnskab. DOI: 10.1126/science.abn8671
