Планетологи исследовали грунт астероида Рюгу и удивились его структуре

Планетологи, работающие с образцами вещества астероида Рюгу, добытыми станцией «Хаябуса-2», представили первые результаты анализа частиц грунта в лабораторных условиях. Оказалось, что вещество Рюгу очень пористое и содержит много гидратированных соединений и органических веществ, однако бедно хондрами. Статьи (1, 2) опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Фото из открытых источников

6 декабря 2020 года межпланетная станция «Хаябуса-2» успешно доставила к Земле возвращаемую капсулу с несколькими граммами грунта, собранного с околоземного астероида Рюгу, относящегося к C-классу. Всего было произведено две попытки забора грунта — в феврале и июле 2019 года. Первая проба (отсек «А», 3,23 граммов грунта) содержит вещество с поверхности астероида, а вторая (отсек «С», 2,025 граммов грунта) — из приповерхностного слоя, выброшенного в ходе создания 15-метрового рукотворного кратера. В конце декабря прошлого года грунт Рюгу был полностью извлечен из контейнера и отправлен на хранение и исследование.

Две группы планетологов представили первые результаты анализа частиц грунта Рюгу. Группа во главе с Тору Яда (Toru Yada) из Института космоса и астронавтики в Сагамихаре занималась исследованиями физических свойства грунта и его примерного минералогического состава. Размеры частиц грунта колебались от 8 миллиметров до субмиллиметровых размеров, причем больше всего было частиц миллиметрового размера. При этом в отсеке «С» частиц размером более трех миллиметров было больше, чем в отсеке «А». Поверхности зерен грунта были либо неровными, либо гладкими.

Фото из открытых источников / Оптические микроскопические изображения образцов из отсеков «A» (a,b,c) и «C» (d,e,f). Toru Yada et al. / Nature Astronomy, 2021

Среднее значение расчетной насыпной плотности частиц Рюгу составило 1282 килограммов на кубический метр, что меньше, чем у метеоритов типа CI-хондритов и метеорита из озера Тагиш (самый пористый метеорит, когда-либо найденный на Земле) и немного больше объемной плотности самого Рюгу, определенной на основе наблюдений станции и составившей 1190 килограммов на кубический метр. Это свидетельствует о высокой (около 46 процентов) микропористости грунта, что ранее не наблюдалось для вещества метеоритов.

Малое альбедо грунта в оптическом и ближнем инфракрасном диапазоне и особенности спектров отражения указывают на обилие углерода в составе вещества Рюгу и наличия гидроксильной группы OH, что говорит о том, что родительское тело астероида подвергалось воздействию воды. При этом почти не было найдено субмиллиметровых включений, богатых кальцием и алюминием (calcium-aluminum-rich inclusion, CAI), и хондр, однако есть много ярких, пятнистых, мелких включений. В целом Рюгу больше похож на CI-хондриты, чем на любой другой тип метеоритов, однако обладает более низким альбедо, высокой пористостью и хрупкостью.

Фото из открытых источников / Спектр крупного зерна карбоната из грунта Рюгу (a) и три эталонных спектра (сидерит — b, доломит — c, кальцит — d). Cédric Pilorget et al. / Nature Astronomy, 2021

Группа исследователей во главе с Седриком Пилорже (Cédric Pilorget) из Института космической астрофизики в Университете Париж-Сакле представила результаты исследований минералогического состава грунта Рюгу при помощи гиперспектрального микроскопа MicrOmega, работающего в ближнем инфракрасном диапазоне. Собранные данные указывают на соединения, богатые OH, CH и NH, такие как карбонаты (часть из них обогащена железом), гидроксид алюминия, филлосиликаты, гидратированные соли и богатые азотом органические вещества.

Таким образом, образцы, собранные «Хаябусой-2», оказались одними из самых первобытных веществ, которые исследовали в земных лабораториях. Возможно, они поспособствуют пересмотру теорий происхождения и эволюции Солнечной системы.