Šiuo metu Japonijos aviacijos ir kosmoso tyrimų agentūra (JAXA)
„Hayabusa2“ erdvėlaivis intensyviai tyrinėja asteroidą 162173 Ryugu. Kaip ir ankstesnė, tai susideda iš pavyzdžio grąžinimo misijos, kurios metu regolitas iš asteroido paviršiaus bus grąžintas namo analizuoti. Tikimasi, kad ne tik plačiau papasakos apie ankstyvąją Saulės sistemą, bet ir šie tyrimai paaiškins Žemės vandens kilmę (o gal net gyvybę).
Tuo tarpu mokslininkai, esantys namuose, intensyviai tyrinėjo pavyzdžius, kuriuos iš 25143 Itokavos grįžo JAV „Hayabusa1“ erdvėlaivis. Neseniai atlikto Armozono valstijos universiteto (ASU) kosmochemikų poros atlikto tyrimo dėka dabar žinoma, kad šiame asteroide buvo gausu vandens. Remdamasi tuo, komanda apskaičiavo, kad iki pusės vandens Žemėje galėjo būti iš asteroido ir kometa paveikė prieš milijardus metų.
Neseniai žurnale pasirodė šis tyrimas, kuris buvo pirmasis kartas, kai buvo imami vandens mėginiai iš asteroido paviršiaus Mokslo pasiekimai. Tyrimo komandą sudarė Ziliang Jin ir Maitrayee Bose, doktorantas ir docentas ASU Žemės ir kosmoso tyrimų mokykloje (SESE).
Dabartinis mokslinis sutarimas yra tas, kad asteroidai sudaryti iš Saulės sistemos susidarymo likusių medžiagų. Todėl tikimasi, kad šių kūnų tyrimas paaiškins jo ankstyvąją istoriją ir raidą. Ištyrus JAXA pateiktus pavyzdžius, Jinas ir Bose'as nustatė, kad jie buvo prisodrinti vandens, palyginti su vidinėje Saulės sistemoje rastų objektų vidurkiu.
Ir Bosas nurodė interviu su ASU Dabar, šis tyrimas buvo įmanomas dėl ASU ir JAXA bendradarbiavimo, nors jie nustebo išgirdę, ko ji ir Jin ieškojo:
„Tai buvo privilegija, kad Japonijos kosmoso agentūra JAXA norėjo pasidalinti penkiomis Itokavos dalelėmis su JAV tyrėju. Tai gerai atspindi ir mūsų mokyklą ... Kol mes nepasiūlėme, niekas negalvojo ieškoti vandens. Džiaugiuosi galėdamas pranešti, kad mūsų šurmulys atsipirko. “
Ištirti penki pavyzdžiai, iš kurių kiekvienas yra
Dviejose iš penkių dalelių komanda nustatė pirokseną - mineralą, kurio (Žemėje) kristalinės struktūros dalis yra vanduo. Jinas ir Bose'as taip pat įtarė, kad grūduose gali būti vandens pėdsakų, nors buvo neaišku, kiek. Ilgoje Itokavos istorijoje būtų buvę kaitinimo įvykių, smūgių, sukrėtimų
„NanoSIMS“ matavimai patvirtino šią hipotezę ir paaiškėjo, kad patys mėginių grūdai buvo gausūs vandens. Tačiau stebino tik tai, kokie jie buvo turtingi. Tai rodo, kad asteroidai, tokie kaip Itokawa (kurie yra laikomi „sausais“), gali pritraukti daugiau vandens, nei anksčiau manė mokslininkai.
Dėl savo sudėties, kurią daugiausia sudaro silikatiniai mineralai ir metalai, planetų mokslininkai Itokavą paskyrė S klasės asteroidu. Asteroidas, kurio ilgis siekia tik 500 metrų (1800 pėdų) ir 215–300 (700–1000 pėdų) skersmens, kas 18 mėnesių apskrieja Saulę vidutiniškai 1,3 AU atstumu - eidamas Žemės orbita į šiek tiek anapus Marso esančią. .
Manoma, kad Itokavos dydžio objektai yra fragmentai, sulaužę didesnius S klasės asteroidus. Manoma, kad šie asteroidai, nors ir maži, galėjo sulaikyti bet kokį vandenį ir lakias medžiagas (azotą, anglies dioksidą, metaną, amoniaką ir kt.), Kuriuos turėjo. Kaip paaiškino Bosas:
„S tipo asteroidai yra vienas iš labiausiai paplitusių objektų asteroido juostoje. Iš pradžių jie susiformavo atstumu nuo saulės trečdalio iki trijų kartų daugiau nei Žemės atstumas.”
Manoma, kad iš savo struktūros, susidedančios iš dviejų rieduliais supjaustytų pagrindinių (skirtingo tankio) skilčių, sujungtų siauresne atkarpa, Itokawa yra motininio kūno liekanos, kurio plotis yra apie 19 km. Per savo istoriją jis būtų buvęs pašildytas iki 550–800 ° C (1000–1500 ° F) ir patyręs daugybę smūgių, o vienas didelis įvykis jį nutraukė.
Po to du fragmentai susiliejo ir sudarė Itokawa, kuri savo dabartinį dydį ir formą įgavo maždaug prieš 8 milijonus metų. Nepaisant katastrofiško skilimo, kuris lėmė jo susidarymą, ir to, kad mėginio grūdai buvo veikiami radiacijos ir mikrometeoritų poveikio, mineralai vis tiek rodė vandens, pamesto į kosmosą, įrodymus.
„Nors pavyzdžiai buvo paimti iš paviršiaus, mes nežinome, kur šie grūdai buvo pirminiame pirminiame kūne“, - sakė Jin. "Bet mūsų geriausias spėjimas yra tai, kad jie buvo palaidoti daugiau nei 100 metrų gylyje. Mineralai turi vandenilio izotopų kompozicijas, neatskiriamas nuo Žemės."
Tai rodo, kad asteroidų smūgiai vėlyvojo sunkaus bombardavimo metu (maždaug prieš 4,1–3,8 milijardo metų) buvo atsakingi už vandens paskirstymą į Žemę netrukus po to, kai jie bus suformuoti. Kaip pridūrė Bose'as, tai daro S klasės asteroidus aukšto prioriteto taikiniu ateityje vykdant pavyzdžių grąžinimo misijas.
„Tai reiškia, kad S tipo asteroidai ir įprastų chondritų pirminiai kūnai yra kritinis vandens ir kelių kitų sausumos planetų elementų šaltinis. Ir tai galime pasakyti tik dėl in-situ izotopų matavimų su grąžinamais asteroido regolito mėginiais - jų paviršiaus dulkėmis ir uolienomis “.
Kai šios misijos įvyks, ASU greičiausiai vaidins svarbų vaidmenį. Šiuo metu „Bose“ dirba kurdamas švarios laboratorijos įrenginį ASU, kuris kartu su „NanoSIMS“ bus pirmoji valstybinio universiteto įstaiga, galinti analizuoti medžiagos pavyzdžius, gautus iš Saulės sistemos asteroidų ir kūnų.
Profesorius Meenakshi - ASU meteorito studijų centro direktorius ir naujas SESE direktorius - taip pat yra analizės grupės, tiriančios pavyzdžius, kuriuos grąžino „Hayabusa2“ misija. Erdvėlaivis paliks asteroidą Ryugu 2019 m. Gruodžio mėn. Ir planuojama grįžti į Žemę iki 2020 m. Gruodžio mėn.
ASU taip pat atsakinga už šiluminio išmetimo spektrometro (OTES) prietaiso įnešimą į NASA OSIRIS-REx erdvėlaivis, kuris šiuo metu vykdo pavyzdžio grąžinimo misiją su artimojo žemės asteroidu Bennu. Planuojama, kad „OSIRIS-REx“ imsis pavyzdžių iš Bennu kitą vasarą ir grįš į Žemę iki 2023 m. Rugsėjo mėn.
Šios ir kitos misijos praplės mokslininkų supratimą apie mūsų Saulės sistemos egzistavimą ir netgi galėtų paaiškinti, kaip mūsų planetoje prasidėjo gyvenimas. Kaip Bose padarė išvadą:
„Grąžinimo misijos pavyzdžiai yra privalomi, jei mes tikrai norime atlikti nuodugnų planetų objektų tyrimą. „Hayabusa“ misija į Itokavą praplėtė mūsų žinias apie kintamąjį kūnų, padėjusių formuoti Žemę, turinį. Nenuostabu, jei panašus vandens susidarymo būdas yra įprastas akmeninėms egzoplanetoms aplink kitas žvaigždes. “
