Образцы с астероида Рюгу начинают раскрывать секреты ранней Солнечной системы
Спустя год после возвращения образцов с астероида Рюгу на Землю японским зондом «Хаябуса-2» исследователи провели первые анализы. Эти анализы помогут нам понять состав пыли, из которой были сформированы объекты внутренней части Солнечной системы. Это первый шаг к более глубокому анализу богатой углеродом космической породы.
Напомним о предыдущих событиях: 6 декабря 2020 года японский зонд «Хаябуса-2», пролетев миллионы километров, сбросил 5,4 грамма пыли взятой с астероида Рюгу в пустынную местность на юге Австралии. Рюгу имеет диаметр около 1 километра (с хребтом вокруг экватора) и вращается на расстоянии от 140 до 210 миллионов километров от Солнца по орбите, довольно близкой к земной.
Миссия добраться до астероида, приземлиться там дважды (22 февраля и 11 июля 2019 г.), а затем доставить собранную пыль обратно на Землю, требовала впечатляющего уровня навыков и планирования. Теперь у «Хаябуса-2» есть планы встретиться с другими астероидами в течение следующих нескольких лет.
Астероиды: хорошие свидетели формирования планет
Астероиды являются хорошими свидетелями рецепта формирования планет, а значит и Солнечной системы. Рюгу — всего лишь второй астероид, с которого была осуществлена миссия по возвращению образцов. Первым из них был «Итокава», возвращение образцов которого прошло неудачно, так что лишь крошечное количество пыли достигло Земли в 2010 году.
В двух работах, опубликованных 20 декабря 2021 года в журнале Nature Astronomy, международные исследовательские группы показали, что Рюгу представляет собой очень темную, высокопористую космическую породу и включает в себя некоторые из самых примитивных материалов Солнечной системы, с которыми мы когда-либо имели доступ на Земле. Хотя эти результаты ожидались, они очень интересны, поскольку астероид остался более или менее неизменным с момента образования Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад. Таким образом, этот образец может способствовать пересмотру парадигм происхождения и эволюции Солнечной системы.
Рюгу: очень темный и пористый
Что касается анализа, то уже было известно, что Рюгу был астероидом типа C: наиболее распространенным в Солнечной системе. В их породах много углерода, что делает их очень темными. Также они содержат много летучих элементов. Первая статья в Nature описывает микроскопическое взвешивание и измерения зерен разного размера, а вторая предоставляет первую информацию о составе этих зерен.
В первом исследовании, проведенном под руководством астронома Тору Яда, анализ образца Рюгу подтверждает, что астероид чрезвычайно темный, безусловно, один из самых темных в Солнечной системе. В целом, астероиды C-типа имеют альбедо (показатель количества солнечного излучения, отраженного телом) от 0,03 до 0,09. Альбедо Рюгу составляет 0,02, что означает, что он отражает только 2% солнечного излучения, попадающего на него.
Второе наблюдение касается плотности этого материала, которая в целом довольно низкая. Поэтому астероид более пористый (46%), чем в среднем среди уже изученных астероидов, что делает его довольно хрупким. Эти результаты согласуются с пористостью породы, измеренной с помощью дистанционного тепловидения, и с измерениями, проведенными на самом астероиде.
Во второй работе команда под руководством астронома Седрика Пилорже из Университета Париж-Сакле проанализировала состав пыли. Они также обнаружили, что астероид состоит из чрезвычайно темной матрицы, в которой, вероятно, преобладают филлосиликаты, или глиноподобные минералы. Считается, что он состоит из гидратированной матрицы, в которой находятся органические вещества, карбонаты (сочетание углерода и кислорода) и азотные соединения. Используемый микроскоп позволяет определить, какие длины волн отражаются или поглощаются, что дает информацию о природе присутствующего материала.
Обе работы согласны с тем, что по пористости и составу Рюгу похож на тип метеорита, классифицируемый как «хондрит CI». Это означает, что космический камень является углеродистым и похож на метеорит Ивуна (упавший в 1938 году в Танзании). По сравнению с другими метеоритами, эти имеют состав, очень близкий к составу солнечной фотосферы, что позволяет предположить, что они являются самыми примитивными из всех известных космических пород.
«Наши первые лабораторные наблюдения за возвращенным набором образцов показывают, что «Хаябуса-2» извлек репрезентативный, необработанный (хотя и слегка фрагментированный) образец Рюгу«, — пишет команда Яды в своей статье. Дальнейший анализ Рюгу, вероятно, позволит больше узнать о том, какой была наша Солнечная система, когда она сформировалась из пыльных останков Солнца.