Jelenleg a Japán Repülési és Kutatási Ügynökség (JAXA)
Hayabusa-2 az űrhajó elfoglalta a 162173 Ryugu aszteroida felfedezését. Az elődéhez hasonlóan ez egy minta-visszatérési küldetésből áll, ahol az aszteroida felületéről származó regolitot hazavisszük elemzésre. Amellett, hogy többet mesél nekünk a korai Naprendszerről, ezek a tanulmányok várhatóan megvilágítják a Föld víz eredetét (és talán még az életét is).
Eközben az otthoni tudósok elfoglaltak voltak a 25143 Itokawából visszahozott minták vizsgálatával Hayabusa1 űrhajó. Az Arizonai Állami Egyetem (ASU) kozmochemikusa közelmúltbeli tanulmányának köszönhetően most már ismert, hogy ez az aszteroida bőséges mennyiségű vizet tartalmazott. Ebből a csoport becslése szerint a Föld vízének fele akár aszteroidából származhatott, és az üstökös több milliárd évvel ezelőtt becsapódhatott.
Ez a tanulmány, amely az első alkalommal vett mintát egy aszteroida felületéről, vizet vizsgált, nemrégiben jelent meg a folyóiratban Tudományos előrehaladás. A tanulmányozó csoport Ziliang Jinből és Maitrayee Bose-ból, posztdoktori tudósból és az ASU Föld- és Űrkutatási Iskolájának (SESE) adjunktusából állt.
A jelenlegi tudományos konszenzus az, hogy az aszteroidák a Naprendszer kialakulásának anyagi maradékából állnak. Ezért ezeknek a testeknek a vizsgálata várhatóan felfedi a korai történetét és fejlődését. A JIN és Bose a JAXA által átadott minták megvizsgálása után azt találta, hogy azok vízben dúsultak, összehasonlítva a belső Naprendszerben található tárgyak átlagával.
És Bose jelezte egy interjúban ASU most, ez a tanulmány az ASU és a JAXA közötti együttműködésnek köszönhetően vált lehetővé, bár meglepődtek, hogy meghallották, amit ő és Jin keresnek:
Kiváltság volt, hogy a JAXA japán űrügynökség hajlandó megosztani öt Itokawa-i részecskét egy amerikai nyomozóval. Jól tükrözi iskolánkat ... Amíg nem tettük javaslatot, senki sem gondolt arra, hogy vizet keressen. Örülök, hogy jelenthetem, hogy a mi ütésünk megtérült. ”
Az öt minta tanulmányozása, amelyek mindegyike
Az öt részecske közül kettőben a csoport azonosította a piroxént, egy ásványi anyagot, amelynek (a Földön) kristályszerkezetének részét képezi víz. Jin és Bose azt is gyanították, hogy a szemek víznyomokat tartalmazhatnak, bár nem voltak tisztában azzal, hogy mennyi. Itokawa hosszú története magában foglalta a melegítő eseményeket, ütéseket, sokkokat
A NanoSIMS mérések megerősítették ezt a hipotézist, feltárva, hogy a minta magjai gazdagok vízben. Meglepő az volt, hogy mennyire gazdagok voltak. Ez azt jelzi, hogy az aszteroidák, például az Itokawa (amelyeket „száraznak” tekintnek) több vizet tudnak felszívni, mint a tudósok korábban gondoltak.
Összetételének köszönhetően, amely túlnyomórészt szilikát ásványokból és fémekből áll, a bolygó tudósai Itokawát S-osztályú aszteroidának jelölték ki. Az asteroid mindössze 500 méter (1800 láb) hosszúságú és 215–300 (700–1000 láb) átmérőjű, 18 havonta körbeveszi a Napot átlagosan 1,3 AU távolságra - áthaladva a Föld körüli pályán egy kicsit túl a Marson. .
Az Itokawa méretű tárgyakról úgy gondolják, hogy olyan fragmensek, amelyek megtörtek a nagyobb S-osztályú aszteroidákból. Annak ellenére, hogy kicsi, ezek az aszteroidák úgy gondolják, hogy megtartották bármilyen vizet és illékony anyagokat (nitrogén, szén-dioxid, metán, ammónia stb.), Amelyek a képződésük során rendelkeztek. Amint Bose kifejtette:
„Az S típusú aszteroidák az egyik leggyakoribb tárgy az aszteroida övben. Eredetileg a Föld távolságának a harmadától háromszorosától számított naptól való távolságra alakultak ki.”
Szerkezetéből, amely két sziklaszéles (különféle sűrűségű) főgörbéből áll, amelyeket egy keskenyebb szakasz kapcsol össze, úgy gondolják, hogy Itokawa a szülőtest maradványa, amelynek szélessége 19 km (12 mérföld). A történelem alatt 550–800 ° C-ra hevített volna, és többszörös ütéseket szenvedett, egy nagy esemény elbontotta azt.
A későbbiekben két töredék összeolvadt, hogy Itokawa formájúvá váljon, amely körülbelül 8 millió évvel ezelőtt megszerezte jelenlegi méretét és formáját. Annak ellenére, hogy a katasztrofális széttöredezettség a kialakulásához vezetett, valamint annak a ténynek a ellenére, hogy a mintaszemcséket sugárterhelésnek és mikrometeorit hatásnak tették ki, az ásványok még mindig mutattak bizonyosságot az űrbe veszett vízről.
"Noha a mintákat a felszínen gyűjtötték, nem tudjuk, hol voltak ezek a szemek az eredeti szülőtestben" - mondta Jin. "De a legjobb feltételezésünk az, hogy több mint 100 méter mélyen temették el benne. Az ásványok hidrogén izotópos összetételével megkülönböztethetők a Földtől."
Ez azt mutatja, hogy az aszteroidák a késői nehéz bombázások során (kb. 4,1–3,8 milliárd évvel ezelőtt) felelősek a víz eljuttatásához a Földbe röviddel a keletkezés után. Amint Bose hozzátette, ez az S osztályú aszteroidákat kiemelt prioritássá teszi a jövőbeli minta-visszatérési missziók számára.
„Ez azt jelenti, hogy az S típusú aszteroidák és a szokásos chondrit szülőtestei valószínűleg kritikus vízforrás és számos más elem a földi bolygók számára. És ezt csak az asteroid regolith visszatérített mintáin - a felszíni por és a kőzetek - végzett in situ izotópos mérések miatt mondhatjuk. "
Amikor ezek a missziók megtörténnek, az ASU valószínűleg jelentős szerepet játszik. Jelenleg Bose egy tiszta laboratóriumi létesítmény létrehozásán dolgozik az ASU-ban, amely - a NanoSIMS-szel együtt - lesz az első állami egyetemi létesítmény, amely képes elemezni a Naprendszer aszteroidáiból és testéből nyert anyagmintákat.
Meenakshi professzor - az ASU Meteoritkutató Központjának igazgatója és a SESE új igazgatója - szintén az elemző csoport része, amely a Hayabusa-2 küldetés. Az űrhajó 2019 decemberében elhagyja a Ryugu aszteroidát, és 2020-ra várhatóan visszatér a Földre.
Az ASU felelõs továbbá a NASA fedélzetén a termikus emissziós spektrométer (OTES) eszköz hozzáadásáért Osiris-Rex űrhajó, amely jelenleg minta-visszatérési missziót hajt végre a Bennu földi közeli aszteroidával. Az OSIRIS-REx a jövő nyáron tervezi Bennu mintáinak gyűjtését és 2023 szeptemberéig visszaküldi őket a Földre.
Ezek és más küldetések kibővítik a tudós megértését arról, hogy Naprendszerünk miként jött létre, sőt még rávilágíthat arra is, hogyan kezdődött az élet a bolygónkon. Amint Bose megállapította:
„A minta-visszatérési küldetések kötelezőek, ha valóban szeretnénk mélyrehatóan tanulmányozni a bolygóobjektumokat. Az Itokawa-i Hayabusa küldetés kibővítette tudásunkat a testek illékony tartalmával kapcsolatban, amelyek segítettek a Föld kialakulásában. Nem lenne meglepő, ha a víztermelés hasonló mechanizmusa gyakori a sziklás exoplanetokén más csillagok körül. ”
