Исследование астероида Рюгу раскрывает минеральную историю древнее земной
Изображение демонстрирует распределение фосфора (красный), серы (зеленый) и кремния (синий) на поверхности образца. Данные получены с использованием микроспектроскопии рентгеновского излучения низких энергий. Автор: Брукхейвенская национальная лаборатория.
В 2020 году японский космический аппарат «Хаябуса-2» доставил на Землю первые нетронутые образцы с углеродистого астероида Рюгу. Исследуя их в Национальном источнике синхротронного излучения II (NSLS-II), учёные раскрыли новые детали состава и происхождения астероида. Эти данные могут пролить свет на формирование воды и органики на ранней Земле, ставших основой для возникновения жизни.
NSLS-II — исследовательский центр Министерства энергетики США (DOE) в Брукхейвенской лаборатории. В международную команду вошли учёные из Университета Стоуни-Брук, Университета штата Нью-Йорк в Платтсбурге, Токийского технологического института и Университета Брауна.
Миссия «Хаябуса-2», управляемая Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA), стартовала в 2014 году. В 2019-м аппарат совершил посадку на Рюгу, а в декабре 2020-го доставил капсулы с образцами на Землю. Цель проекта — изучение эволюции примитивных астероидов, богатых органикой, чтобы понять историю формирования планет Солнечной системы.
Рюгу, открытый в 1999 году, вероятно, откололся от более крупного тела, сформированного во внешней части Солнечной системы. Под воздействием радиации и температуры около 100°C лёд на его поверхности превратился в жидкость, которая взаимодействовала с минералами, создавая соединения, не встречающиеся на Земле. Эти процессы также способствовали образованию аминокислот — ключевых «кирпичиков» жизни.
Возраст обнаруженных минералов оценивается в 4,7 млрд лет. На Земле следы ранних этапов формирования Солнечной системы стёрты геологической активностью, но астероиды вроде Рюгу сохраняют их в первозданном виде.
Учёные исследовали два микроскопических образца — с поверхности и из недр астероида — используя комбинацию рентгеновских методов в NSLS-II. Это позволило изучить химический состав без физического повреждения образцов. «Мы можем анализировать как внешние, так и внутренние слои, сохраняя целостность уникального материала», — объяснил Пол Нортрап из Университета Стоуни-Брук, руководитель проекта.
На установках XFM и TES были применены рентгеновская микротомография и микроспектроскопия. Эти методы выявили присутствие селена, марганца, железа, серы, фосфора, кремния и кальция. Например, фосфор обнаружен в форме гидроксиапатита (минерал костей) и редкого фосфида, не существующего на Земле.
Анализ серы и её соединений особенно важен, так как сера играет ключевую роль в органической химии. Результаты указывают на многоэтапное воздействие жидкостей, изменивших состав астероида. Это помогает восстановить хронологию процессов, происходивших в ранней Солнечной системе.
В будущем команда планирует сравнить образцы Рюгу с материалами астероида Бенну, доставленными миссией NASA OSIRIS-REx. Это позволит углубить понимание эволюции углеродистых астероидов и их роли в доставке воды и органики на Землю.
Исследование опубликовано в журнале Geosciences 19 апреля 2024 года.
Учёные подчёркивают, что подобные исследования не только расширяют знания о космических телах, но и помогают оценить риски столкновения астероидов с Землёй. Понимание состава и структуры Рюгу может стать основой для разработки методов планетарной защиты. Кроме того, изучение внеземных минералов открывает новые возможности для материаловедения — например, фосфиды и редкие сплавы с астероидов могут найти применение в технологиях будущего.
Следующим шагом станет анализ более крупных образцов с Рюгу и Бенну, что позволит выявить региональные различия в составе астероидов. Это, в свою очередь, прольёт свет на разнообразие условий в протопланетном диске, из которого зародилась наша Солнечная система.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
