Планетологи подтвердили возможность доставки летучих веществ на молодую Землю астероидами

Планетологи представили новые результаты анализа частиц грунта астероида Рюгу в лабораторных условиях. Оказалось, что температура внутри родительского тела Рюгу не могла превышать 30 градусов по Цельсию, а астероиды, подобные Рюгу, действительно могли доставлять на молодую Землю летучие вещества. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Околоземный 900-метровый астероид Рюгу, относящийся к С-классу, стал одним из немногих малых тел Солнечной системы, который был детально исследован при помощи автоматического аппарата. На его изучение с орбиты японская межпланетная станция «Хаябуса-2» потратила несколько лет, успев за это время высадить на него несколько спускаемых модулей и получить две пробы грунта, общей массой 5,4 грамма, которые были доставлены к Земле в конце 2020 года. После этого образцы грунта подверглись всестороннему исследованию в лабораториях.

Результаты этих исследований нужны для установления связи между метеоритами и астероидами, изучения условий ранней Солнечной системы и роли астероидов в доставке воде и органических молекул на молодую Землю.

Группа планетологов во главе с Мотоо Ито (Motoo Ito) из японского Центра углубленного исследования морского керна университета Кочи опубликовала результаты анализа пяти образцов Рюгу, которые были получены с поверхности астероида (A0029, A0037) и из выброшенного из рукотворного кратера вещества (C0009, C0014 и C0068). Частицы грунта изучались при помощи целого ряда методов, в частности сканирующей электронной микроскопии, нейтронно-активационного анализа, наномасштабной вторичной ионной масс-спектрометрии и рентгеноспектрального микроанализа.

Анализ показал, что грунт Рюгу состоит в основном из мелко- и крупнозернистых филлосиликатов, последние представляют собой агломераты, размером до нескольких десятков микрометров, и включены в тонкозернистую матрицу. Филлосиликаты представлены смесью серпентина и сапонита, в матрице встречаются карбонаты (доломит, карбонат кальция и брейнерит, 2–21 процента от общего объема), сульфиды (пирротин, пентландит, 2,4–5,5 процента от общего объема) и магнетит (3,6–6,8 процента от общего объема). Одна из частиц (C0009) содержит небольшое количество (0,5 процента от общего объема) безводных силикатов (оливинов и пироксенов), которые редко встречаются в веществе Рюгу. Частицы не содержат ферригидрит или сульфаты, чем отличаются от метеоритов. Минеральный состав образцов похож на состав метеоритов типа CI-хондритов и сильно отличается от хондритов CY и CM типов. Кроме того, были найдены области субмикрометрового размера, богатые алифатическими органическими соединениями и связанные с крупнозернистыми филлосиликатами.

Исследователи пришли к выводу, что максимальная температура взаимодействия воды и минералов в родительском теле Рюгу была на уровне 30 градусов Цельсия, что способствовало сохранению алифатических соединений. При этом органические вещества, включенные в филлосиликаты, по-видимому, лучше защищены от разрушения, чем в мелкозернистой матрице.  Изотопный состав водорода в частицах означает, что они могут быть важным, но не единственным источником летучих веществ, доставленных на раннюю Землю. Кроме того, ученые подчеркивают, что результаты работы говорят о том, что исследования вещества примитивных астероидов, таких как Рюгу, крайне ценны, так как доставленные образцы представляют собой одни из самых незагрязненных веществ Солнечной системы, доступных для лабораторных исследований.

О том, как станция исследовала Рюгу, и совершенных благодаря ей открытиях, можно прочесть в отдельной теме на нашем сайте.

Александр Войтюк