Asteroïde-analyse onthult onverwacht bewijs van jonge oceaan en carbonatatie

Asteroïden zijn veel dingen – moordenaars van dinosaurussen, archieven van de vroege dagen van het zonnestelsel, Planetaire verdedigingsdoelen – Maar het mogen geen waterige werelden zijn. Rechtsaf?

Nou ja, in ieder geval niet tegenwoordig. Maar in de begindagen van de vorming van het zonnestelsel was het Ryugu – het ruitvormige doelwit van het Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) Hayabusa 2 Belangrijk – ze had een kleine omtrek in haar.

Voordat de asteroïde er vandaag was, blijkt uit isotopenanalyse met hoge resolutie dat het deel uitmaakte van een oudere, oudere ouder voordat het explodeerde bij een botsing. Maar wat nog verrassender is, is dat in deze kleine oceaan sommige droge silicaten van de oorspronkelijke inheemse asteroïde erin zijn geslaagd onveranderd te blijven. Een nieuwe krant van een van de organiserende teams in Hayabusa Deze maand gepost in natuurlijke astronomie Ze krijgen wat ze laten zien over de samenstelling van Ryugu’s vader en de asteroïden in het zeer vroege zonnestelsel.

wat is er nieuw – In december 2020 keerde Hayabusa2 iets meer dan vijf gram Ryugu terug na een missie van zes jaar. Aangezien het bij de monsters om een ​​relatief beperkt aantal kleine korrels gaat, werd elk ervan voorzien van een naam en nummer. In dit geval was de analyse van het team gebaseerd op slechts één van deze deeltjes, C0009.

praten met inversewereld van kosmische chemie isotopen Ming Chang Liu van UCLA ontdekte dat C0009 bijzonder interessant was omdat het “zich onderscheidde door een kleine hoeveelheid watervrije silicaten te bevatten” – dat wil zeggen, het bevatte niet-aangetaste, zuurstofrijke mineralen in het midden van een monster dat sterk veranderd was door H2O.

Ryugu’s compositie werd sterk veranderd door het vloeibare water in haar. Hoewel gevormd in de koude diepten van het buitenste zonnestelsel, hopen water en koolstofdioxide zich samen op in de protolieten die Ryugu’s ouders waren, samen met de kortlevende radioactieve isotopen. Terwijl die radioactieve rotsen het ijs om hen heen verwarmden, merkt Liu op, “zouden ze in het moederlichaam gaan drijven” – en na verloop van tijd zouden de silicaten en pyroxeen waaruit Ryugu’s voorganger bestond, veranderen in waterhoudende silicaten.

Daarom geven de resterende watervrije silicaten het team een ​​idee van hoe andere materialen in het vroege zonnestelsel eruit zagen voordat ze in botsing kwamen met de kleine oceaan van Ryugu. Het materiaal lijkt op het oudste materiaal dat zich in de fotosfeer van de zon heeft gevormd. De zuurstofisotopen in het monster waarmee het team werkte, laten zien dat de asteroïde amoeben-olivijn en magnesiumrijke chondrieten bevat die rechtstreeks uit de zonnenevel zijn opgenomen.

Moto Ito, een kosmisch chemicus bij het Japan Agency for Marine Geosciences Technology en lid van het bredere Fase II-team, was de hoofdauteur – samen met Liu en anderen – in Studie van de originele Ryugu-deeltjesdie de manieren laat zien waarop CI-meteorieten op aarde zijn veranderd als gevolg van onze meer vluchtige omgeving.

praten met inverseIto merkt op dat zelfs als het kennen van de chemische samenstelling “ons niet vertelt waar het moederlichaam is gevormd”, het ons toch “in staat stelt een soort geschiedenis van Ryugu te construeren en hoe het zich heeft gevormd in het buitenste zonnestelsel.”

waarom maakt het uit – Dit werk komt van de inspanningen van het grotere organisatieteam van Phase Two. Nadat Hayabusa2 de grond was overgestoken om zijn lading te laten vallen, werden de vijf gram monsters die het had meegebracht verdeeld in acht teams: zes van hen deden initiële specifieke analyses – voor chemische samenstelling, steen- en zandmaterialen, vluchtige stoffen, vaste en oplosbare organische stoffen – op materialen, en twee andere grote internationale teams. Ze werken aan het ophelderen van de mogelijke wetenschappelijke impact van de monsters.

In juni publiceerde het senior team van Liu en Ito, van de Okayama University in het westen van Japan, hun interpretatie van de monsters. Ze ontdekten dat Ryugu-phyllosilicaten vergelijkbaar zijn met die van CI-chondrieten, een zeldzaam en zeer primitief type meteoriet dat meestal op Antarctica wordt verzameld.

Maar omdat ze “misschien al tientallen jaren, jaren en eeuwen hebben gezeten voordat we ze oppikten”, merkt Liu op, “heeft de aarde een zeer reactieve atmosfeer, dus CI-chondrieten zullen interageren met de atmosfeer.” Ter vergelijking: monsters van Hayabusa2 “zijn waarschijnlijk het meest ongerepte chondrietmateriaal dat je ooit kunt verkrijgen.”

Het voortbestaan ​​van deze elementen uit de Ryugu Protolith is misschien nog verrassender in het licht van het werk van enkele van de andere teams. steen analyse team Het publiceerde zijn voorlopige resultaten deze maand in Wetenschappen, waaronder vloeibaar water uit Ryugu opgesloten in een kristal. Omdat Ryugu zowel bevroren koolstofdioxide als waterijs oppikte terwijl het zich vormde, werd het vloeibare water in het monster koolzuurhoudend.

Wat nu is – een Ryugu-context is al onderweg naar de aarde. Afgelopen mei, NASA Osiris Rex Het ruimtevaartuig verliet de asteroïde Bennu na het scheppen van misschien een half pond rots om aan zijn reis terug naar de aarde te beginnen. Dit was na OSIRIS-REx Het creëerde onverwacht een 20-voet breed gat in Bennu’s zijde Het resultaat is dat het samenwerkt met veel minder kracht dan iemand had verwacht.

Net als Ryugu is Bennu een relatief originele koolstofasteroïde, hoewel het een ander type is: B-type asteroïden zoals Bennu lijken iets blauwer dan Ryugu en hun mede C-type asteroïden, die rood lijken. Maar ongeacht de kleur, volgens kosmoloog Ito, zal het vinden van vergelijkbare complexe koolstofcomponenten in het monster “ons vertellen over de verdeling van organische componenten in het zonnestelsel.”

Hoewel het vragen beantwoordt over Ryugu’s make-up, roept dit werk ook vragen op over hoe Ryugu past in het schema van meer primitieve asteroïden en meteorieten. Volgens Liu is het team van mening dat ondanks de verschillende klassen die zijn ontstaan ​​om alle verschillende chondrieten die in de loop der jaren op aarde zijn gevonden te bestrijken, “die uitgangsmaterialen erg op elkaar kunnen lijken.” “We willen gewoon een beetje provocerend zijn, de pot een beetje verplaatsen en proberen het paradigma te veranderen,” voegde hij eraan toe.