Зараз Японське агентство аерокосмічних досліджень (JAXA)
Гаябуса2 космічний апарат зайнятий вивченням астероїду 162173 Рюгу. Як і попередник, він складається з місії повернення зразка, де реголіт з поверхні астероїда буде повернутий додому для аналізу. Окрім того, щоб розповісти більше про ранню Сонячну систему, очікується, що ці дослідження пролитимуть світло на походження води Землі (а може навіть і життя).
Тим часом вчені вдома були зайняті вивченням зразків, повернутих з 25143 Ітокави Гаябуса1 космічний корабель. Завдяки недавньому дослідженню пари космохіміків з Арізонського державного університету (АСУ), зараз відомо, що цей астероїд містив велику кількість води. З цього підрахунок команди вважає, що до половини води на Землі могло надходити від астероїдів і комет, які впливали мільярди років тому.
Це дослідження, яке було вперше зразками з поверхні астероїда, було досліджено на воду, нещодавно з’явилося в журналі Наукові досягнення. До складу дослідницької групи входили Зіліанг Джин та Майтрейе Бозе, докторантура та доцент у Школі вивчення географії Землі та Космосу (SESE) АСУ.
Сучасний науковий консенсус полягає в тому, що астероїди складаються з матеріалу, що залишився від утворення Сонячної системи. Очікується, що вивчення цих органів дозволить виявити речі про його ранню історію та еволюцію. Джин і Бозе виявили, дослідивши зразки, надані JAXA, це те, що вони збагатилися водою порівняно із середнім значенням для предметів, знайдених у внутрішній Сонячній системі.
І Бозе вказав в інтерв'ю с ASU Now, це дослідження стало можливим завдяки співпраці між АСУ та JAXA, хоча вони були здивовані, почувши, що вона та Джин шукають:
«Це було привілеєм, що японське космічне агентство JAXA було готове поділитися п'ятьма частинками з Ітокава з американським слідчим. Це також добре відображається на нашій школі ... Поки ми не запропонували її, ніхто не думав шукати воду. Я радий повідомити, що наша думка виправдалася ».
Вивчити п’ять зразків, кожен з яких
У двох з п'яти частинок команда визначила піроксен, мінерал, який (на Землі) має воду як частину своєї кристалічної структури. Джин і Бозе також підозрювали, що в зернах можуть бути сліди води, хоча їм було незрозуміло, скільки. Довга історія Itokawa включала б опалення, удари, потрясіння
Вимірювання NanoSIMS підтвердили цю гіпотезу, виявивши, що самі зерна зразків були багатими водою. Але що дивно було лише те, наскільки вони були багаті. Це вказує на те, що такі астероїди, як Ітокава (які вважаються «сухими») здатні утримувати більше води, ніж вчені вважали раніше.
Через його склад, який переважно складається з силікатних мінералів і металів, планетарні вчені назвали Ітокава як астероїд класу S. Вимірюючи всього 500 метрів (1800 футів) в довжину і 215 - 300 (700-1000 футів) в діаметрі, астероїд обходить Сонце кожні 18 місяців на середній відстані 1,3 АС - проходячи всередині земної орбіти трохи за межею Марса .
Вважається, що об'єкти розміром Ітокава вважаються фрагментами, які зламали більші астероїди класу S. Незважаючи на те, що вони були маленькими, ці астероїди зберігали будь-які води та леткі речовини (азот, вуглекислий газ, метан, аміак тощо), які вони мали при утворенні. Як пояснив Босе:
«Астероїди типу S - один з найпоширеніших об’єктів в поясі астероїдів. Спочатку вони утворювались на відстані від сонця від третини до трьох разів від Землі.”
З його будови, яка складається з двох головних часток, обсипаних валунами (різної щільності), що з'єднуються більш вузькою секцією, вважається, що Ітокава є залишком материнського тіла, що має ширину близько 19 км (12 миль). За свою історію він нагрівався до температури від 550 до 800 ° C (1000 і 1500 ° F) і зазнав багаторазових ударів, одна велика подія, яка розірвала його.
Згодом два фрагменти злилися і утворили Ітокава, який припустив свій сучасний розмір і форму приблизно 8 мільйонів років тому. Незважаючи на катастрофічний розпад, що призвів до його утворення, і той факт, що зерна зразків зазнали впливу радіаційного та мікрометеоритного впливу, мінерали все ще показали, що вода втрачається в космосі.
"Хоча зразки були зібрані на поверхні, ми не знаємо, де ці зерна були в початковому материнському тілі", - сказав Джин. "Але ми найкраще здогадуємось, що вони були поховані в глибині понад 100 метрів ... Мінерали мають ізотопні композиції водню, які не відрізняються від Землі".
Це свідчить про те, що удари астероїдів під час пізніх важких бомбардувань (приблизно 4,1–3,8 мільярда років тому) були відповідальні за поширення води на Землю незабаром після її формування. Як додав Бозе, це робить астероїди класу S високим пріоритетом для місій повернення зразків у майбутньому.
«Це означає, що астероїди типу S та материнські тіла звичайних хондритів, ймовірно, є критичним джерелом води та кількох інших елементів для планет земної кулі. І ми можемо сказати це лише через ізотопні вимірювання in situ на повернених зразках астероїдного реголіту - їх поверхневого пилу та гірських порід ».
Коли ці місії відбудуться, АСУ, ймовірно, відіграватиме значну роль. Зараз Bose працює над створенням лабораторії чистої лабораторії в АСУ, яка разом з NanoSIMS буде першим державним університетським закладом, здатним аналізувати зразки матеріалу, отриманого з астероїдів і тіл Сонячної системи.
Професор Менакші - директор Центру досліджень метеоритів АСУ та новий директор СЕСЕ - також є частиною групи аналізу, яка буде вивчати зразки, повернені Гаябуса2 місія. Космічний корабель покине астероїд Рюгу в грудні 2019 року і планується повернутися на Землю до грудня 2020 року.
ASU також несе відповідальність за внесок у спектраметр теплового викиду (OTES) на борту NASA OSIRIS-REx космічний апарат, який в даний час проводить місію з зразком повернення з навколоземним астероїдом Бенну. Планується, що OSIRIS-REx збиратиме зразки з Bennu наступного літа і поверне їх на Землю до вересня 2023 року.
Ці та інші місії розширять уявлення вченого про те, якою була наша Сонячна система, і навіть можуть пролити світло на те, як почалося життя на нашій планеті. Як Босе зробив висновок:
«Місії зразкового повернення є обов'язковими, якщо ми дійсно хочемо зробити поглиблене вивчення планетарних об’єктів. Місія Хаябуса в Ітокава розширила наші знання про нестабільний вміст тіл, які допомогли сформувати Землю. Не дивно, що подібний механізм виробництва води є звичним для скельних екзопланет навколо інших зірок ».
