Antik Asteroit Güneş Sistemimizin Evrimi İçin İçgörü Sağlıyor

Asteroid Ryugu – 20 km’de 26 Haziran 2018’de çekilmiş, çapı 870 m olan görüntü. Kredi: Hayabusa2/JAXA

Büyük bir uluslararası işbirliği, Dünya’ya yakın bir asteroitten toplanan taneleri incelemek için Birleşik Krallık’ın ulusal senkrotron tesisi olan Diamond Light Source’tan yararlandı.

Leicester Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, Ryugu asteroitinin bir parçasının X-ışını Absorpsiyon Yakın Kenar Spektroskopisi (XANES) kullanarak kimyasal analizini gerçekleştirmek için Diamond Light Source’un Nanoprobe ışın hattı I14’ü kullandı. . Asteroidin ayrıntılı bileşimi, asteroit malzemesi içindeki elementlerin kimyasal durumlarının haritası çıkarılarak incelenmiştir. Ek olarak, asteroit taneciklerini incelemek için Diamond’ın elektron Fiziksel Bilim Görüntüleme Merkezi’ndeki (ePSIC) bir elektron mikroskobu kullanıldı.

Julia Parker, Diamond’da I14 için Baş Işın Hattı Bilimcisidir. “X-ray Nanoprobe, bilim adamlarının numunelerinin kimyasal yapısını mikron ila nano uzunluk ölçeklerinde incelemelerine olanak tanıyor ve bu, ePSIC’deki görüntülemenin nano ila atomik çözünürlüğü ile tamamlanıyor. Bu benzersiz örneklerin anlaşılmasına katkıda bulunabilmek ve ışın hattındaki ve bağlantılı olarak ePSIC’teki tekniklerin gelecekteki örnek iade görevlerine nasıl fayda sağlayabileceğini göstermek için Leicester’daki ekiple birlikte çalışmak çok heyecan verici.”

{ 7}

Ryugu serpantin ve Fe oksit minerallerinin E01 ePSIC’sinde çekilmiş görüntü. Kredi: ePSIC/University of Leicester

Diamond’da toplanan veriler, asteroit üzerindeki uzayda ayrışma işaretleri hakkında daha geniş bir araştırmaya katkıda bulundu. Bozulmamış asteroit örnekleri, ortak çalışanların uzay ayrışmasının Ryugu gibi karbonlu asteroitlerin yüzeyinin fiziksel ve kimyasal bileşimini nasıl değiştirebileceğini keşfetmelerini sağladı.

Araştırmacılar, Ryugu’nun yüzeyinin susuz kaldığını ve muhtemelen uzay ayrışması sorumludur. Yakın zamanda Nature Astronomy’de yayınlanan çalışmanın bulguları, yazarları, yüzeyde kuru görünen asteroitlerin su açısından zengin olabileceği ve potansiyel olarak asteroit türlerinin bolluğu ve oluşum tarihi hakkındaki anlayışımızın gözden geçirilmesini gerektirebileceği sonucuna varmasına yol açtı. asteroit kuşağı.

Ryugu, ilk olarak 1999’da Mars ve Jüpiter arasındaki asteroit kuşağında keşfedilen, yaklaşık 900 metre çapında, Dünya’ya yakın bir asteroittir. Adını Japon mitolojisindeki Ejderha Tanrısının deniz altındaki sarayından almıştır. 2014 yılında, Japon devlet uzay ajansı JAXA, Ryugu asteroidiyle buluşmak ve yüzeyinden ve alt yüzeyinden malzeme örnekleri toplamak için bir asteroid örnek dönüş görevi olan Hayabusa2’yi başlattı. Uzay aracı, asteroitin değerli parçalarını içeren bir kapsül bırakarak 2020’de Dünya’ya döndü. Bu küçük numuneler, bilimsel çalışma için dünyanın dört bir yanındaki laboratuvarlara dağıtıldı. Bunlar arasında, makalenin yazarlarından biri olan John Bridges’in Gezegen Bilimi Profesörü olduğu Leicester Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu ve Uzay Parkı da bulunuyor.

{ 6}John şöyle dedi: “Güneş Sisteminin en ilkel, karbonlu yapı taşlarından numune toplamaya yönelik bu eşsiz görev, dünyanın en ayrıntılı mikroskopisine ihtiyaç duyuyor ve bu nedenle JAXA ve İnce Taneli Mineraloji ekibi, Diamond’ın X- ışın nanoprob ışın hattı. Mikrometeorit çarpmaları ve güneş rüzgarının susuz kalmış serpantin mineralleri oluşturması ve buna bağlı olarak oksitlenmiş Fe3+’dan daha indirgenmiş Fe2+’ya indirgenmesiyle bu asteroit üzerindeki uzay ayrışmasının doğasını ortaya çıkarmaya yardımcı olduk.

Örnekleri incelerken deneyim kazanmak önemlidir Hayabusa2 görevinde olduğu gibi asteroitlerden döndü, çünkü yakında diğer asteroit türlerinden, Ay’dan ve önümüzdeki 10 yıl içinde Mars’tan yeni örnekler gelecek, Dünya’ya döndü. Birleşik Krallık topluluğu, Diamond’daki tesislerimiz ve ePSIC’teki elektron mikroskopları sayesinde bazı kritik analizleri gerçekleştirebilecek.”

Ryugu’nun yapı taşları, su, mineraller ve organikler arasındaki etkileşimlerin kalıntılarıdır. Dünya’nın oluşumundan önceki erken Güneş Sistemi. Asteroitlerin bileşimini anlamak, erken güneş sisteminin nasıl geliştiğini ve ardından Dünya’nın nasıl oluştuğunu açıklamaya yardımcı olabilir. Hatta gezegenin suyunun çoğunu sağladığına inanılan asteroitlerin yanı sıra tüm insan yaşamının inşa edildiği temel yapı taşlarını sağlayan amino asitler gibi organik bileşiklerle Dünya’daki yaşamın nasıl ortaya çıktığını açıklamaya yardımcı olabilirler.

Bu küçük asteroit örneklerinden derlenen bilgiler, yalnızca gezegenlerin ve yıldızların değil, yaşamın kendisinin de kökenini daha iyi anlamamıza yardımcı olacak. Asteroit parçaları, eski tablolar veya bilinmeyen virüs yapıları olsun, bilim insanları senkrotronda numunelerini geleneksel bir mikroskoptan 10.000 kat daha güçlü bir makine kullanarak inceleyebilir.

Referans: “Susuz kalmış bir uzay- Takaaki Noguchi, Toru Matsumoto, Akira Miyake, Yohei Igami, Mitsutaka Haruta, Hikaru Saito, Satoshi Hata, Yusuke Seto, Masaaki Miyahara, Naotaka Tomioka, Hope A. Ishii, John P. Bradley, Ryugu’nun sulu iç kısmını örten yıpranmış cilt” Kenta K. Ohtaki, Elena Dobrică, Hugues Leroux, Corentin Le Guillou, Damien Jacob, Francisco de la Peña, Sylvain Laforet, Maya Marinova, Falko Langenhorst, Dennis Harries, Pierre Beck, Thi H. V. Phan, Rolando Rebois, Neyda M. Abreu, Jennifer Gray, Thomas Zega, Pierre-M. Zanetta, Michelle S. Thompson, Rhonda Stroud, Kate Burgess, Brittany A. Cymes, John C. Bridges, Leon Hicks, Martin R. Lee, Luke Daly, Phil A. Bland, Michael E. Zolensky, David R. Frank, James Martinez, Akira Tsuchiyama, Masahiro Yasutake, Junya Matsuno, Shota Okumura, Itaru Mitsukawa, Kentaro Uesugi, Masayuki Uesugi, Akihisa Takeuchi, Mingqi Sun, Satomi Enju, Aki Takigawa, Tatsuhiro Michikami, Tomoki Nakamura, Megumi Matsumoto, Yusuke Nakauchi, Masanao Abe, Masahiko Arakawa, Atsushi Fujii, Masahiko Hayakawa, Naru Hirata, Naoyuki Hirata, Rie Honda, Chikatoshi Honda, Satoshi Hosoda, Yu-ichi Iijima, Hitoshi Ikeda, Masateru Ishiguro, Yoshiaki Ishihara, Takahiro Iwata, Kousuke Kawahara, Shota Kikuchi, Kohei Kitazato, Koji Matsumoto, Moe Matsuoka, Yuya Mimasu, Akira Miura, Tomokatsu Morota, Satoru Nakazawa, Noriyuki Namiki, Hirotomo Noda, Rina Noguchi, Naoko Ogawa, Kazunori Ogawa, Tatsuaki Okada, Chisato Okamoto, Go Ono, Masanobu Ozaki, Takanao Saiki, Naoya Sakatani , Hirotaka Sawada, Hiroki Senshu, Yuri Shimaki, Kei Shirai, Seiji Sugita, Yuto Takei, Hiroshi Takeuchi, Satoshi Tanaka, Eri Tatsumi, Fuyuto Terui, Ryudo Tsukizaki, Koji Wada, Manabu Yamada, Tetsuya Yamada, Yukio Yamamoto, Hajime Yano, Yasuhiro Yokota, Keisuke Yoshihara, Makoto Yoshikawa, Kent Yoshikawa, Ryohta Fukai, Shizuho Furuya, Kentaro Hatakeda, Tasuku Hayashi, Yuya Hitomi, Kazuya Kumagai, Akiko Miyazaki, Aiko Nakato, Masahiro Nishimura, Hiromichi Soejima, Ayako I. Suzuki, Tomohiro Usui, Toru Yada, Daiki Yamamoto, Kasumi Yogata, Miwa Yoshitake, Harold C. Connolly Jr, Dante S. Lauretta, Hisayoshi Yurimoto, Kazuhide Nagashima, Noriyuki Kawasaki, Naoya Sakamoto, Ryuji Okazaki, Hikaru Yabuta, Hiroshi Naraoka, Kanako Sakamoto, Shogo Tachibana, Sei-ichiro Watanabe ve Yuichi Tsuda, 19 Aralık 2022, Nature Astronomy.
DOI: 10.1038/s41550-022-01841-6