I december 2020 tog rymdfarkosten Hayabusa2 tillbaka proverna av den kolhaltiga asteroiden Ryugu till jorden. Analys av dessa prover kastade ljus över denna kosmiska vandrares långa vandring.
Fynden avslöjade att asteroiden 162173 Ryugu började sin kosmiska resa för mer än 4 miljarder år sedan och miljarder mil bort, i den yttre delen av vårt solsystem. Den reste till oss genom rymden och tog in historien om detta hörn av universum under processen.
Dessa upptäckter är bara en del av resultaten av en internationell undersökning av ytprover från Ryugu. Den japanska rymdorganisationen JAXA's Hayabusa 2-uppdraget samlade noggrant dessa asteroiddammkorn, förde dem tillbaka till jorden och överförde dem sedan till forskningsanläggningar runt om i världen. Många experiment utförs på dessa små fragment för att försöka avslöja deras sammansättning och möjliga bildningsmekanismer för moderasteroiden som de kom från.
I sin närmaste omloppsbana är asteroiden 162173 Ryugu bara cirka 60,000 XNUMX miles från jorden. Det är bara en fjärdedel av avståndet till månen.
Argonne Distinguished Fellow Esen Ercan Alp sa, "Det viktigaste bidraget från APS till en speciell röntgenteknik som han och hans team är specialiserade på. Den kallas Mössbauer-spektroskopi - uppkallad efter den tyske fysikern Rudolf Mössbauer - och den är känslig för små förändringar i provernas kemi. Denna teknik gjorde det möjligt för oss att bestämma den kemiska sammansättningen av dessa fragment partikel för partikel."
"Det de och deras internationella kollegor hittade var överraskande."
"Det finns tillräckligt med bevis för att Ryugu startade i yttre solsystemet. Asteroider som finns i solsystemets yttre delar skulle ha andra egenskaper än de som finns närmare solen.”
"APS hittade flera bevis för att stödja denna hypotes. För det första är kornen som utgör asteroiden mycket finare än du skulle förvänta dig om den bildades vid högre temperaturer. För en annan är fragmentens struktur porös, vilket betyder att de en gång höll vatten och is. Lägre temperaturer och is är mycket vanligare i det yttre solsystemet."
Diametern på Ryugu-fragmenten sträcker sig från 400 mikron, eller sex människohår, till en millimeter. Röntgenstrålen som används vid strållinje 3-ID-B kan dock fokuseras ner till 15 mikron. Teamet kunde mäta varje fragment flera gånger. Över alla prover upptäckte de samma porösa, finkorniga struktur.
Forskare hittade en kemisk sammansättning som liknar meteoriter som har träffat jorden - speciellt en grupp som kallas CI-kondriter, av vilka endast nio är kända för att existera på planeten - de upptäckte något som skilde Ryugu-fragmenten åt. Spektroskopimätningarna avslöjade en enorm mängd pyrrotit, en järnsulfid som inte finns någonstans i dussinet meteoritprover.
Argonne-fysikern Michael Hu sade, "Våra resultat och de från andra team visar att dessa asteroidprover skiljer sig från meteoriter, särskilt för att meteoriter har gått igenom eldig atmosfär, väderbildning och i synnerhet oxidation på jorden. Det här är spännande eftersom det är ett annat prov, från vägen ut i solsystemet.”
Rapporten beskriver den mångmiljardåriga historien om 162173 Ryugu med hjälp av alla tillgängliga data. Den tillhörde en gång en mycket större asteroid som uppstod för cirka 4.5 miljarder år sedan, 2 miljoner år efter solsystemet. Det bildades av olika ämnen, inklusive vatten och koldioxidis, upplösta under de följande tre miljoner åren. Detta gav en yta som var torrare och en återfuktad insida.
Denna asteroid träffades av en annan rymdsten för ungefär en miljard år sedan, vilket fick den att splittras och skjuta ut skräp i rymden. Några av dessa bitar kom så småningom samman för att bilda Ryugu-asteroiden som vi ser idag.
Alp sa, "För planetforskare är detta första gradens information som kommer direkt från solsystemet, och därför är den ovärderlig."
Tidskriftsreferens:
- T. Nakamura et al. Bildning och utveckling av kolhaltig asteroid Ryugu: Direkt bevis från returnerade prover. Vetenskap. DOI: 10.1126/science.abn8671
