Образование астероида Рюгу сопровождалось нагреванием и влагой

Впервые исследователи провели анализ камней и пыли с астероида Рюгу, опубликовав результаты своих открытий. Один из авторов исследования назвал этот образец «невероятным».

Слева — фото образцов с Рюгу, справа — снимок структуры фрагмента под микроскопом / ©JAXA/Yokoyama et al. / Автор: Ирина Мельникова

Восемь лет назад началась история этих образцов с запуска японской межпланетной станции «Хаябуса-2». В 2019 году аппарат дважды приземлился на астероид Рюгу и собрал образцы поверхностного и подповерхностного слоев. В начале декабря 2020 года станция вернулась на Землю с уникальным грузом — несколькими граммами (5,4 грамма) чистого грунта. Авторам нового исследования для анализа выделили всего 125 миллиграммов камней и пыли. Статья с первыми результатами вышла в журнале Science.

Астероид Рюгу относится к темному спектральному классу С (углеродистые) — самому распространенному классу, который составляет 75% известных астероидов. Углеродистые метеориты, падающие на Землю, считаются фрагментами таких тел. Но найти точного «родителя» и подтвердить это предположение сложно. Главная задача миссии «Хаябуса-2» — узнать как можно больше о связи углеродистых метеоритов и астероидов, а также об истории формирования этих тел.

Исследование образцов выявило сходство Рюгу с углеродистыми хондритами типа Ивуна (CI-хондриты). Химический состав его идентичен составу фотосферы нашей звезды. Ученые предполагают, что образовались они в самом начале формирования Солнечной системы — до возникновения Солнца, Земли, Луны и других объектов.

Вначале система представляла собой огромное вращающееся облако газа. Главный объём газа сосредоточился в центре, породив Солнце, а остатки распределились по диску, остыли и превратились в камни. Один из этих камней стал «родителем» Рюгу.

По фрагментам этого астероида, возраст которых составляет один-два миллиона лет, примерно через пять миллионов лет после образования Солнечной системы, можно предположить, что произошло его пропитание водой. Представьте плавающее в космосе облако льда и пыли. При сжатии от энергии распада радиоактивных элементов лед растаял, образовав гигантский грязевой шар. описывает геохимик Николас Дафас (Nicolas Dauphas)Ученый из Чикагского университета, работавший над исследованием японской группы.

Вид на поверхность астероида Рюгу с высоты примерно шесть километров. ©JAXA, Университет Токио, Кочиский университет, Ритсико университет, Нагоя университет, Хиби университет, Мэйджи университет

Впоследствии столкновение привело к образованию обломков исходного астероида, со временем сжавшихся в астероид Рюгу. В настоящее время он выглядит сравнительно сухим. По мнению ученых, с момента образования его грунт никогда не нагревался выше 100°C. Это ограничивает возможные истории формирования и «жизни» подобных ему тел.

Геофизик Рейка Йокочи (Reika Yokochi)Участница команды, изучавшая газы в капсуле с образцом, сравнила проект с попыткой выяснить рецепт по готовому супу: «Мы можем выделить ингредиенты супа и по их состоянию определить, в каком порядке и до какой температуры их нагревали». Анализ образцов уже показал различия в составе Рюгу и найденных на Земле углеродистых хондритов.

Известно около десяти CI-хондритов; все находились на планете от нескольких десятков до нескольких веков (последний известный упал в 1965 году), а затем хранились в музеях. В таких условиях не представляется возможным определить, насколько сильно природа повлияла на их минералогию и химический состав. Но теперь у специалистов есть «чистый» образец Рюгу.

В отличие от хондритов, в Рюгу мало сульфатов, ферригидритов и межпластовой воды. Возможно, это связано с тем, что известные нам хондриты образовались от астероидов с большим содержанием воды. Скорее всего, метеориты приобрели эти компоненты на Земле. Поэтому образцы из космоса так важны.

Геофизик Хисайоши Юримото в марте указывал: «Материал Рюгу — самый примитивный материал Солнечной системы, который до сих пор исследовали». (Hisayoshi Yurimoto)Ясунори Маэмура, профессор из Университета Хоккайдо, руководит первичным химическим анализом образцов миссии «Хаябуса-2». Это первая из нескольких программ по доставке на Землю образцов с астероида Бенну, неизведанных областей Луны, Марса и его спутника Фобоса.