W grudniu 2020, the Sonda Hayabusa2 przywiozła próbki węglowej asteroidy Ryugu na Ziemię. Nowe badanie rzuca światło na te próbki; odkryli obszary z ogromną akumulacją rzadkiej Ziemi i nieoczekiwanymi strukturami.
W ramach międzynarodowej współpracy badawczej geolog profesor Frank Brenker i jego zespół z Uniwersytet Goethego we Frankfurcie analizował skład chemiczny materiału w sposób trójwymiarowy i całkowicie nieniszczący.
Nie komplikując przygotowania próbek, naukowcy przeanalizowali próbki z rozdzielczością poniżej 100 nanometrów, stosując metodę zwaną tomografią komputerową fluorescencji rentgenowskiej indukowanej promieniowaniem synchrotronowym (SR-XRF-CT). Rozdzielczość wyraża najmniejszą zauważalną różnicę pomiędzy dwiema zmierzonymi wartościami.
Asteroida Ryugu, ze względu na wysoką zawartość węgla, obiecał dostarczyć wszechobecnych informacji na temat pochodzenia życia w naszym Układzie Słonecznym. Jak wynika z badań naukowców i ich frankfurckich odpowiedników na 16 cząstkach, Ryugu składa się z materiału typu CI. Pod względem składu chemicznego są one dość podobne do Słońca.
Ilość materiału CI zmienionego lub zanieczyszczonego w momencie jego wprowadzenia atmosfera ziemska lub w wyniku kontaktu z naszą planetą, był dotychczas identyfikowany na Ziemi tylko czasami. Badanie potwierdza teorię, że Ryugu pochodzi z macierzystej asteroidy utworzonej w zewnętrznej mgławicy słonecznej.
Do tej pory naukowcy zakładali, że w asteroidzie prawie nie zachodzi transport materii ze względu na niskie temperatury podczas formowania się materiału CI na początku Układu Słonecznego, a zatem prawie nie ma możliwości masowej akumulacji pierwiastków .
Za pomocą SR-XRF-CT naukowcy odkryli cienką żyłkę magnetytu — minerału będącego tlenkiem żelaza — i hydroksyapatytu, minerału fosforanowego, w jednym z ziaren asteroida. Inni naukowcy ustalili, że struktura i inne obszary magnetytu i hydroksyapatytu w próbkach Ryugu musiały uformować się w zaskakująco niskiej temperaturze poniżej 40 °C. Odkrycie to ma fundamentalne znaczenie dla interpretacji prawie wszystkich wyników, które wygenerowała i wygeneruje analiza próbek Ryugu w przyszłości.
Brenkera powiedziany, „W obszarach próbek zawierających hydroksyapatyt naukowcy wykryli dodatkowo metale ziem rzadkich — grupę pierwiastków chemicznych niezbędnych dziś m.in. w stopach i wyrobach szklanych do zastosowań zaawansowanych technologii”.
„Ziem rzadkich występują w hydroksyapatycie asteroidy w stężeniach 100 razy wyższych niż gdziekolwiek indziej w Układzie Słonecznym. Co więcej, mówi, wszystkie pierwiastki metali ziem rzadkich akumulowały się w minerale fosforanowym w tym samym stopniu – co również jest niezwykłe”.
„Co więcej, wszystkie pierwiastki metali ziem rzadkich akumulowały się w minerale fosforanowym w tym samym stopniu – co również jest niezwykłe. Brenker jest przekonany: ten równy rozkład pierwiastków ziem rzadkich jest kolejną wskazówką, że Ryugu to bardzo dziewicza asteroida, która reprezentuje początki naszego Układu Słonecznego”.
Referencje czasopisma:
- T. Nakamura, M. Matsumoto, K. Amano i in. Powstawanie i ewolucja asteroidy węglowej Ryugu: bezpośrednie dowody ze zwróconych próbek. nauka, 2022; DOI: 10.1126/science.abn8671
