Астрономія
Астрономія

Зразки астероїда з Рюгу виявилися схожими на вуглецеві хондритові метеорити з Землі

Міжнародна команда вчених представила нові результати аналізу привезених з астероїда Рюгу зразків. З'ясувалося, вони дуже схожі на вуглецеві хондрити типу метеорита Івуна, який впав на Землю майже століття тому. Однак хімічний склад зразків з Рюгу схожий на фотосферу Сонця більше, ніж вуглецеві хондрити, які потрапляли на Землю природно. Також у своїй статті, яку опублікували у журналі Science, вчені зазначають, що з огляду на мінерали, батьківське тіло Рюгу було багатим на воду і утворилося вже за 2-4 мільйони років після народження Сонячної системи.

Привезені «Хаябуса-2» зразки Рюгу. JAXA

Привезені «Хаябуса-2» зразки Рюгу. JAXA

Що це за зразки?

Наприкінці 2020 року японський космічний апарат «Хаябуса-2» відправив на Землю капсулу із ґрунтом, який вдалося дістати з астероїда Рюгу. Рюгу - це типовий навколоземний астероїд, який відносять до типу «купа щебеню», бо вважається що він сформувався зі зліплених під дією гравітації уламків від удару двох інших астероїдів. За земними спостереженнями Рюгу віднесли до вуглецевих астероїдів типу Cb, однак спостереження «Хаябуса-2» показали, що вона набагато темніша за відомі метеорити та набагато більш пориста, щоб бути схожою на знайдені на Землі вуглецеві хондрити.

І для того, щоб уточнити зв'язок між астероїдами такого типу і вуглецевими хондритовими метеоритами, команда з понад 140 вчених з різних наукових інститутів провела лабораторний аналіз зразків з Рюгу, які дістала японська місія.

Чому Рюгу має бути схожа на знайдені на Землі метеорити?

Вуглецеві хондритові метеорити, а зокрема CI-хондрити, вважаються найпримітивнішими тілами, які найменше піддавалися термічним змінам, та найбільш схожі за своїм хімічним складом на сонячну фотосферу. Тобто вони вважаються носіями такого собі усередненого хімічного складу внутрішньої частини Сонячної системи і тому за ними можна досліджувати історію її формування. Однак вчені зустрічали на Землі їх доволі рідко і метеоритів, які можна віднести до цього типу, знаходили не більше десятка. Вони дуже довгий час провели на поверхні нашої планети, а тому точно оцінити, наскільки їх мінералогію та хімічний склад це могло змінити.

Тому дослідження Рюгу, якби вдалося підтвердити її подібність із такими метеоритами, могло б уточнити ці можливі зміни, а отже і наше розуміння історії Сонячної системи.

Метеорит Івуна. Ehrenfreund, P. et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2001

Метеорит Івуна. Ehrenfreund, P. et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2001

Що вдалося дізнатися?

За допомогою електронної мікроскопії дослідники виявили, що зразки Рюгу у більшості являють собою суміш з уламків філосилікатних мінералів, переважно серпентину і сапоніту, а також зерен карбонатів, магнетитів і сульфідів. За мінералогічним складом вчені віднесли Рюгу до метеоритів, схожих на метеорит Івуна, який впав у Танзанії у 1938 році, і також вважається хондритовим метеоритом типу CI.

Мінеральний склад Рюгу. Tetsuya Yokoyama et al. / Science, 2022

Мінеральний склад Рюгу. Tetsuya Yokoyama et al. / Science, 2022

Однак на відміну від Івуни, Рюгу втратила на 30 відсотків менше маси внаслідок випарування води і вуглекислого газу. І при цьому зразки з Рюгу містять менше води, ніж Івуна, а також менше сульфатів і феригідритів, що може вказувати на те, що знайдені хондрити типу CI або з'явилися з більш багатих на воду батьківських тіл, або наситилися вологою вже на Землі. На останнє вказує нижчий вміст дегідратованих силікатів у ще одному хондриті типу CI, з яким порівнювали Рюгу (Orgueil). Так само про це свідчить аналіз газової емісії, яка відрізняється у зразків з Рюгу та метеориту Івуна, що також може вказувати на модифікацію матеріалу вже на Землі.

Вчені доходять висновку, що хондрити типу CI вже зазнали неповоротних змін на Землі та не можуть відбивати свого космічного складу, а Рюгу, навпаки, є найбільш хімічно чистою і не зазнала окиснення, зневоднення та змін, пов'язаних із входом в атмосферу. Це і могло збити з пантелику дослідників, коли аналіз альбедо і пористості під час спостереження за Рюгу не зійшовся з даними земних хондритів.

Елементний склад Рюгу. Tetsuya Yokoyama et al. / Science, 2022

Елементний склад Рюгу. Tetsuya Yokoyama et al. / Science, 2022

Звідки взялася Рюгу?

Крім того, аналіз, проведений у цій роботі, дав можливість також уточнити і походження астероїда. Так вчені вважають, що оскільки Рюгу утворилася у результаті повторного накопичення матеріалу з батьківського тіла, втрати води слід пов'язувати із батьківським тіло. Хімічний і мінералогічний склад Рюгу вказує, що її батьківське тіло, імовірно, складалося з пилу і криги та акреціювалося вже за 2-4 мільйони років після утворення Сонячної системи. А вже за один-два мільйони років, тобто через 5 мільйонів років після утворення Сонячної системи матеріал, який пізніше увійде до складу Рюгу, зазнав водних змін. Тобто сформувавшись у водному середовищі, згодом він втратив вологу, швидше за все, після руйнування.

Вчені припускають, що на втрату вологи вплинула комбінація ударного нагрівання, сонячного нагрівання, космічного вивітрювання та тривалого впливу на поверхню астероїда космічного середовища. Причому під час експериментів із зразками, дослідники виявили, що деяка кількість вологи почала випаровуватися за 90 градусів Цельсія, а значить Рюгу ніколи не нагрівалася до температури понад 100 градусів Цельсія.

Втім, хоча метеорити і зазнають значних змін з часом, у них однаково зберігається багато цікавого. Наприклад, в одному з марсіанських метеоритів відшукали сліди водного минулого Червоної планети. А Фленсбурзький метеорит містить найстаріші в Сонячній системі карбонати (за ним, до речі, у цій роботі оцінювали вік формування батьківського тіла Рюгу). Також з огляду на важливість метеоритів для дослідників космосу, до їхнього пошуку на Землі вже навіть долучили дрони.

З чим до нас прилітають метеорити?

💥Знайдений у єгипетській пустелі метеорит Гіпатія приніс сліди вибуху наднової

🌠Один з метеоритів, що впав 2 червня 2018 року над Ботсваною, приніс з собою частину астероїда Вести, яка стала батьківською для його батьківського тіла близько 22,8 мільйона років тому

🌱 А в Мічиганському метеориті, що впав також у 2018, знайшли органіку