Τον Δεκέμβριο του 2020, το διαστημικό σκάφος Hayabusa2 επέστρεψε στη Γη τα δείγματα του ανθρακούχου αστεροειδούς Ryugu. Η ανάλυση αυτών των δειγμάτων έριξε φως στο μακρύ ταξίδι αυτού του κοσμικού περιπλανώμενου.
Τα ευρήματα αποκάλυψαν ότι ο αστεροειδής 162173 Ryugu ξεκίνησε το κοσμικό του ταξίδι πριν από περισσότερα από 4 δισεκατομμύρια χρόνια και δισεκατομμύρια μίλια μακριά, στο εξωτερικό μέρος του ηλιακού μας συστήματος. Μας ταξίδεψε στο διάστημα, λαμβάνοντας στην πορεία την ιστορία αυτής της γωνιάς του σύμπαντος.
Αυτές οι ανακαλύψεις είναι μόνο ένα μέρος των ευρημάτων μιας διεθνούς έρευνας για επιφανειακά δείγματα από το Ryugu. Ο ιαπωνικός διαστημικός οργανισμός JAXA's Η αποστολή Hayabusa 2 συγκέντρωσε σχολαστικά αυτούς τους κόκκους σκόνης αστεροειδών, τα έφερε πίσω στη Γη και στη συνέχεια τα μετέδωσε σε ερευνητικές εγκαταστάσεις σε όλο τον κόσμο. Πραγματοποιούνται πολυάριθμα πειράματα σε αυτά τα μικροσκοπικά θραύσματα για να προσπαθήσουν να αποκαλύψουν τη σύνθεσή τους και τους πιθανούς μηχανισμούς σχηματισμού για τον μητρικό αστεροειδή από τον οποίο προήλθαν.
Στην πλησιέστερη τροχιά του, ο αστεροειδής 162173 Ryugu απέχει μόνο περίπου 60,000 μίλια από τη Γη. Αυτό είναι μόνο το ένα τέταρτο της απόστασης από το φεγγάρι.
Ο διακεκριμένος συνεργάτης Argonne Esen Ercan Alp είπε, «Η βασική συνεισφορά του APS σε μια συγκεκριμένη τεχνική ακτίνων Χ στην οποία ειδικεύεται αυτός και η ομάδα του. Ονομάζεται φασματοσκοπία Mössbauer - που πήρε το όνομά του από τον Γερμανό φυσικό Rudolf Mössbauer - και είναι ευαίσθητη σε μικροσκοπικές αλλαγές στη χημεία των δειγμάτων. Αυτή η τεχνική μας επέτρεψε να προσδιορίσουμε τη χημική σύνθεση αυτών των θραυσμάτων σωματίδιο προς σωματίδιο».
«Αυτό που βρήκαν αυτοί και οι διεθνείς συνάδελφοί τους ήταν εκπληκτικό».
«Υπάρχουν αρκετά στοιχεία ότι ο Ryugu ξεκίνησε στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα. Οι αστεροειδείς που βρίσκονται στο εξωτερικό εύρος του ηλιακού συστήματος θα έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά από αυτούς που βρίσκονται πιο κοντά στον ήλιο».
«Το APS βρήκε πολλά στοιχεία για να υποστηρίξει αυτή την υπόθεση. Πρώτον, οι κόκκοι που αποτελούν τον αστεροειδή είναι πολύ λεπτότεροι από ό,τι θα περίμενε κανείς αν σχηματιζόταν σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Για ένα άλλο, η δομή των θραυσμάτων είναι πορώδης, που σημαίνει ότι κάποτε συγκρατούσαν νερό και πάγο. Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες και ο πάγος είναι πολύ πιο συνηθισμένοι στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα».
Η διάμετρος των θραυσμάτων Ryugu κυμαίνεται από 400 μικρά, ή έξι ανθρώπινες τρίχες, έως ένα χιλιοστό. Ωστόσο, η δέσμη ακτίνων Χ που χρησιμοποιείται στη γραμμή δέσμης 3-ID-B μπορεί να εστιαστεί μέχρι τα 15 μικρά. Η ομάδα μπόρεσε να μετρήσει κάθε κομμάτι πολλές φορές. Σε όλα τα δείγματα, ανακάλυψαν την ίδια πορώδη, λεπτόκοκκη δομή.
Οι επιστήμονες βρήκαν μια χημική σύνθεση παρόμοια με τους μετεωρίτες που έχουν χτυπήσει τη Γη - συγκεκριμένα μια ομάδα που ονομάζεται χονδρίτες CI, από τους οποίους μόνο εννέα είναι γνωστό ότι υπάρχουν στον πλανήτη - ανακάλυψαν κάτι που ξεχώρισε τα θραύσματα Ryugu. Οι μετρήσεις φασματοσκοπίας αποκάλυψαν μια τεράστια ποσότητα πυρροτίτη, ένα θειούχο σίδηρο που δεν υπάρχει πουθενά στα δεκάδες δείγματα μετεωριτών.
Ο φυσικός Argonne Michael Hu είπε, «Τα αποτελέσματά μας και από άλλες ομάδες δείχνουν ότι αυτά τα δείγματα αστεροειδών διαφέρουν από τους μετεωρίτες, ιδιαίτερα επειδή οι μετεωρίτες έχουν περάσει από είσοδο πύρινης ατμόσφαιρας, καιρικές συνθήκες και ειδικότερα οξείδωση στη Γη. Αυτό είναι συναρπαστικό γιατί είναι ένα διαφορετικό δείγμα, από την έξοδο στο ηλιακό σύστημα».
Η έκθεση περιγράφει την ιστορία πολλών δισεκατομμυρίων ετών του 162173 Ryugu χρησιμοποιώντας όλα τα διαθέσιμα δεδομένα. Κάποτε ανήκε σε έναν πολύ μεγαλύτερο αστεροειδή που προήλθε περίπου 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, 2 εκατομμύρια χρόνια μετά το ηλιακό σύστημα. Σχηματίστηκε από διάφορες ουσίες, συμπεριλαμβανομένου του νερού και του πάγου διοξειδίου του άνθρακα, που διαλύθηκαν τα επόμενα τρία εκατομμύρια χρόνια. Αυτό παρήγαγε μια επιφάνεια που ήταν στεγνή και ένα ενυδατωμένο εσωτερικό.
Αυτός ο αστεροειδής χτυπήθηκε από έναν άλλο διαστημικό βράχο πριν από περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια, γεγονός που τον έκανε να κατακερματιστεί και να εκτοξευτεί συντρίμμια στο διάστημα. Μερικά από αυτά τα κομμάτια τελικά ενώθηκαν για να σχηματίσουν τον αστεροειδή Ryugu που βλέπουμε σήμερα.
Ο Αλπ είπε, «Για τους πλανητικούς επιστήμονες, αυτές είναι πληροφορίες πρώτου βαθμού που προέρχονται απευθείας από το ηλιακό σύστημα, και ως εκ τούτου είναι ανεκτίμητης αξίας».
Αναφορά στο περιοδικό:
- Οι T. Nakamura et al. Σχηματισμός και εξέλιξη του ανθρακούχου αστεροειδούς Ryugu: Άμεσα στοιχεία από επιστρεφόμενα δείγματα. Επιστήμη. DOI: 10.1126/science.abn8671
