L’analisi dell’asteroide rivela prove inaspettate di giovani oceani e carbonatazione

Gli asteroidi sono molte cose: assassini di dinosauri, archivi dei primi giorni del sistema solare, Obiettivi di difesa planetaria – Ma non dovrebbero essere mondi acquosi. Giusto?

Beh, almeno non di questi tempi. Ma nei primi giorni della formazione del sistema solare, era Ryugu, l’obiettivo a forma di diamante della Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) Hayabusa 2 Importante: aveva una piccola circonferenza dentro di sé.

Prima che l’asteroide fosse oggi, l’analisi isotopica ad alta risoluzione mostra che faceva parte di un genitore più anziano prima che esplodesse in una collisione. Ma ciò che è ancora più sorprendente è che all’interno di questo piccolo oceano, alcuni silicati secchi dell’asteroide originario originario sono riusciti a rimanere invariati. Un nuovo documento da uno dei team organizzatori di Hayabusa Inserito questo mese in astronomia naturale Ottengono ciò che mostrano sulla composizione del padre di Ryugu e sugli asteroidi nel primissimo sistema solare.

Cosa c’è di nuovo – Nel dicembre 2020, Hayabusa2 ha restituito poco più di cinque grammi di Ryugu dopo una missione di sei anni. Poiché i campioni sono un numero relativamente limitato di piccoli grani, ognuno è stato contrassegnato con il proprio nome e numero. In questo caso, l’analisi del team si è basata solo su una di queste particelle, C0009.

parlare con inversomondo degli isotopi della chimica cosmica Ming Chang Liu della UCLA ha scoperto che il C0009 era particolarmente interessante perché “si distingueva per il contenuto di una piccola quantità di silicati anidri”, cioè conteneva minerali ricchi di ossigeno e privi di acqua nel mezzo di un campione fortemente alterato da H2O.

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La composizione di Ryugu è stata notevolmente alterata dall’acqua liquida dentro di lei. Sebbene si siano formati nelle fredde profondità del sistema solare esterno, acqua e anidride carbonica si accumulano insieme nei protoliti che erano i genitori di Ryugu insieme agli isotopi radioattivi di breve durata. Quando quelle rocce radioattive riscaldavano il ghiaccio intorno a loro, osserva Liu, “incominciavano a fluttuare all’interno del corpo madre” e nel tempo avrebbero trasformato i silicati e il pirosseno che costituivano il predecessore di Ryugu in silicati portatori d’acqua.

Superficie di Ryugu.Mascotte / DLR / JAXA

Quindi, i restanti silicati anidri danno al team un’idea di come erano gli altri materiali nel primo Sistema Solare prima che entrassero in collisione con il piccolo oceano di Ryugu. Il materiale sembra il materiale più antico che si è formato nella fotosfera del sole. Gli isotopi dell’ossigeno nel campione con cui il team ha lavorato mostrano che l’asteroide contiene olivina amebica e condriti ricche di magnesio che sono state incorporate direttamente dalla nebulosa solare.

Moto Ito, un chimico cosmico presso l’Agenzia giapponese per la tecnologia delle geoscienze marine e membro del più ampio team di Fase II, è stato l’autore principale, insieme a Liu e altri, di Studio delle particelle originali di Ryuguche mostra i modi in cui i meteoriti CI sulla Terra sono cambiati a causa del nostro ambiente più volatile.

parlare con inversoIto osserva che anche se conoscere la composizione chimica “non ci dice dove si è formato il corpo madre”, ci permette comunque di costruire una sorta di storia di Ryugu e come si è formato nel sistema solare esterno”.

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Perchè importa – Questo lavoro deriva dagli sforzi del più ampio team organizzativo della Fase Due. Dopo che Hayabusa2 ha attraversato il terreno per scaricare il suo carico utile, i cinque grammi di campioni che ha portato sono stati divisi in otto squadre: sei di loro hanno svolto analisi specifiche iniziali – per composizione chimica, materiali lapidei e sabbiosi, sostanze volatili, sostanze organiche solide e solubili – su materiali, e altri due grandi team internazionali lavorano per chiarire il potenziale impatto scientifico dei campioni.

A giugno, il team senior di Liu e Ito, dell’Università di Okayama nel Giappone occidentale, hanno pubblicato la loro interpretazione dei campioni. Hanno scoperto che i fillosilicati di Ryugu sono simili a quelli delle condriti CI, un tipo raro e molto primitivo di meteorite raccolto principalmente in Antartide.

Ma poiché “potrebbero essere rimasti lì per decenni, anni e secoli prima che li raccogliessimo”, osserva Liu, “la Terra ha un’atmosfera molto reattiva, quindi le condriti CI interagiranno con l’atmosfera”. In confronto, i campioni di Hayabusa2 “sono probabilmente il materiale di condrite più incontaminato che si possa mai ottenere”.

La sopravvivenza di questi elementi dal Ryugu Protolith potrebbe essere ancora più sorprendente alla luce del lavoro di alcune delle altre squadre. gruppo di analisi delle pietre Hanno pubblicato i loro risultati preliminari questo mese in Scienze, che includeva l’acqua liquida di Ryugu confinata all’interno di un cristallo. Poiché Ryugu ha raccolto anidride carbonica congelata e ghiaccio d’acqua mentre si stava formando, l’acqua liquida nel campione è stata gassata.

Rappresentazione artistica di Hayabusa 2. All About Space Magazine/Future Images/Getty Images

Cosa c’è dopo: un po’ di contesto Ryugu è già in viaggio verso la Terra. Lo scorso maggio, la NASA Osiride Rex La navicella spaziale ha lasciato l’asteroide Bennu dopo aver spalato forse mezzo chilo di roccia per iniziare il suo viaggio di ritorno sulla Terra. Questo è stato dopo OSIRIS-REx Inaspettatamente ha creato un buco largo 20 piedi nel fianco di Bennu Il risultato è che tiene insieme con molta meno forza di quanto ci si aspettasse.

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Come Ryugu, Bennu è un asteroide di carbonio relativamente originale, sebbene sia di un tipo diverso: gli asteroidi di tipo B come Bennu appaiono leggermente più blu di Ryugu e dei loro compagni asteroidi di tipo C, che appaiono rossi. Ma indipendentemente dal suo colore, secondo il cosmologo Ito, trovare componenti di carbonio altrettanto complessi nel campione “ci parlerà della distribuzione dei componenti organici nel sistema solare”.

Sebbene risponda alle domande sul trucco di Ryugu, questo lavoro solleva anche domande su come Ryugu si adatti allo schema di asteroidi e meteoriti più primitivi. Secondo Liu, il team ritiene che, nonostante le diverse classi emerse per coprire tutte le diverse condriti trovate sulla Terra nel corso degli anni, “quei materiali di partenza potrebbero essere stati molto simili”. “Vogliamo solo essere un po’ provocatori, spostare un po’ il piatto e provare a cambiare il paradigma”, ha aggiunto.

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